Question

焚烧农作物秸杆不仅造成严重的环境污染，还造成大量能源的浪费．研究表明，秸杆的热值为0.75×10⁷J/kg，相当于标准煤的

1

4

．
（1）我国第一家秸杆发电厂已经开始正式发电，从此，中国电网里出现了由农民“种”出来的电流．据了解，我国每年仅农作物秸杆产量就有6亿吨（合6×10¹¹kg）．如果这些秸杆完全燃烧可放出多少热量用于发电？
（2）某农户锅内盛水15kg，如果通过燃烧秸杆的方式将这些水从20℃加热到100℃，共需要多少秸杆？（设这些秸杆完全燃烧，且放出的热量有21%被水吸收）

Answer 1

分析：（1）已知秸秆的热值和质量，可利用公式Q=mq计算秸秆完全燃烧放出的热量．
（2）已知水的质量、比热容和温度的变化，首先利用公式Q_吸=cm△t计算水吸收的热量，已知秸秆完全燃烧放出的热量有21%被水吸收，再利用公式Q_放=

Q吸

η热

计算燃料燃烧放出的热量，已知秸秆的热值，最后利用公式m=

Q放

q

计算秸秆的质量．

解答：解：（1）∵m=6×10¹¹kg，q=0.75×10⁷J/kg，
∴这些秸杆完全燃烧可放出热量：
Q=mq=6×10¹¹kg×0.75×10⁷J/kg=4.5×10¹⁸J；
（2）∵c=4.2×10³J/（kg?℃），m=15kg，△t=t-t₀=100℃-20℃=80℃，
∴Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×15kg×80℃=5.04×10⁶J，
又∵η_热=21%，
∴Q_放=

Q吸

η热

=

5.04×106J

21%

=2.4×10⁷J，
∵Q_放=mq，
∴m_秆=

Q放

q

=

2.4×107J

0.75×107J/kg

=3.2kg．
答：（1）这些秸杆完全燃烧可放出4.5×10¹⁸J热量用于发电；
（2）共需要3.2kg秸秆．

点评：本题考查了利用公式Q=mq计算热量，以及利用其公式变形计算质量，并利用公式Q_吸=cm△t计算热量，同时还考查燃料的利用率的问题，在计算过程中要特别注意单位的换算．