Question

15．天然气是一种清洁能源，在我市已广泛使用．已知天然气的热值是4×10⁷J/m³．
（1）完全燃烧0.05m³的天然气，可放出多少热量？
（2）若放出的热量只有42%被水吸收，则在1标准大气压下，可使质量是2.5kg、温度是30℃的水上升到多少摄氏度？

Answer 1

分析 （1）知道天然气的热值和质量，利用Q_放=vq求干木柴完全燃烧放出的热量；
（2）知道天然气完全燃烧放出的热量只有21%被水吸收，即Q_吸=Q_放×21%，求出水吸收的热量，再根据吸热公式求水升高的温度值；

解答 解：（1）完全燃烧天然气放出的热量：
Q_放=Vq=0.05m³×4×10⁷J/m³=2×10⁶J；
（2）由题知，水吸收的热量：
Q_吸=Q_放×42%
=2×10⁶J×42%
=8.4×10⁵J，
由Q_吸=cm（t-t₀）得：
t=t₀+$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=30℃+$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×2.5kg}$=110℃，
由于在1标准大气压下纯水沸腾时的温度是100℃，且沸腾时温度保持不变，所以水温最终上升到100℃．
答：（1）完全燃烧0.05m³的天然气，可放出2×10⁶J的热量；
（2）在1标准大气压下，可使质量是2.5kg、温度是30℃的水上升到100℃．

点评 本题考查了燃料热值和效率公式、吸热公式的应用，注意在1标准大气压下纯水沸腾时的温度是100℃，且沸腾时温度保持不变．