Question

4．管道天然气因其安全、环保、方便而深受各大城市市民的欢迎，家住合肥的张扬同学对管道天然气的有关情况做了了解，得到如下信息：管道天然气的热值约为3.6×10⁷J/m³，价格是2.10元/m³．若张扬家九月份和十月份共交了42元的燃气费，则这些天然气完全燃烧能放出多少热量？若这些热量的42%被水吸收，可以将多少千克的水从20℃烧开（一个标准大气压下）[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]？

Answer 1

分析 （1）根据共交了42元的燃气费和燃气价格可求得所需天然气，然后利用Q=mq可求得这些天然气完全燃烧能放出多少热量；
（2）由题知，Q_吸=Q_放×42%，而Q_吸=cm△t，知道水的比热容、水的初温和末温（1标准大气压下，水的沸点为100℃），可求这壶水的质量．

解答 解：（1）根据共交了42元的燃气费和价格2.10元/m³．可得天然气的体积V=$\frac{42元}{2.10元/{m}^{3}}$=20m³，
这些天然气完全燃烧能放出的能量Q_放=Vq=20m³×3.6×10⁷J/m³=7.2×10⁸J，
（2）由题知，Q_吸=Q_放×42%=7.2×10⁸J×42%=3.024×l0⁸J，
由Q_吸=cm△t，
可得水的质量：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{3.024×1{0}^{8}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-20℃）}$=900kg．
答：则这些天然气完全燃烧能放出7.2×10⁸J热量；若这些热量的42%被水吸收，可以将900千克的水从20℃烧开．

点评 本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq、吸热公式Q_吸=cm△t的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．