Question

6．在我囸实施的“西气东输”工程中，西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区．已知天然气、煤的热值分别是7.14×10⁷ J/m³、3×10⁷ J/kg．
（1）天然气与煤相比较，从热学角度分析它突出的优点是热值大；从环境保护的角度分析它突出的优点是污染小．
（2）在天然气燃烧的过程中，化学能转化为内能．
（3）10kg水温度从40℃升高到50℃吸收的热量，由燃烧煤提供，需要完全燃烧多少kg煤？[完全燃烧煤放出的热量全部被水吸收；水的比热容是4.2×10³ J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）从热学角度分析，相等质量的物质，热值大的放热就多；
从环保角度分析，天然气燃烧污染小，煤燃烧还要放出别的废气污染就大；
（2）燃料燃烧时将化学能转化为内能；
（3）知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
根据题意求出煤气完全燃烧放出的热量，再根据Q=mq求出燃烧煤气的质量．

解答 解：
（1）从热学角度分析，天然气的热值大，相等质量的物质，热值大的放热就多；
从环保角度分析，天然气燃烧污染小，而煤燃烧不仅放出二氧化碳，还要放出别的废气；
（2）天然气燃烧时将化学能转化为内能；
（3）水吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（50℃-40℃）=4.2×10⁵J；
煤完全燃烧放出的热量Q_放=Q_吸=4.2×10⁵J；
根据Q=mq可得，
燃烧煤的质量：m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.014kg．
故答案为：（1）热值大；污染小；（2）化学；内；（3）需要燃烧煤0.014kg．

点评 本题考查学生对吸热公式Q_吸=cm△t和Q_放=mq以及效率公式的掌握和运用，以及从热学角度和环保角度两方面考查了学生学以致用的能力，注意对学生实际生活中物理知识的运用．