题目内容

5．家庭中使用的液化石油气储存在钢罐里，钢罐顶部有一个阀门开关．液化石油气密度比空气大，燃烧值约为3.5×107焦/千克，不完全燃烧时也会产生CO等有毒气体，泄露时易发生爆炸和火灾事故．
（1）测得钢罐和液化石油气的总质量是30千克，钢罐与水平地面的接触面积是5×10-3米2，试计算地面承受的压强大小．
（2）设燃烧时放出的热量有50%被水吸收，将质量为2千克，初温为20℃的水加热到100℃，需完全燃烧液化石油气多少千克？
（3）当发现家里钢罐中的液化石油气泄露时，你怎么办？

分析 （1）知道钢罐和液化石油气的总质量，利用G=mg求总重，地面承受的压力等于其重力，知道受力面积（底面积），再利用p=$\frac{F}{S}$求地面承受的压强；
（2）知道水的质量、比热容和温度的变化，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；由题意可知Q吸=Q放η，根据Q放=mq求出需完全燃烧石油气的质量；
（3）由于液化石油气是易燃气体，故不能有明火出现．

解答 解：（1）钢罐和液化石油气的总重：
G=mg=30kg×10N/kg=300N，
受力面积S=5×10-3m2，
地面承受的压力：
F=G=300N，
地面承受的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{300N}{5×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=6×104Pa；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）
=6.72×105J；
由题意可知，Q吸=Q放η，
Q放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{50%}$=1.344×106J，
由Q放=mq可得，需完全燃烧石油气的质量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.344×1{0}^{6}J}{3.5×1{0}^{7}J/kg}$=0.0384kg；
（3）当发现家里钢罐中的液化石油气泄露时，关闭阀门、开窗通气，严禁有明火出现．
答：（1）地面承受的压强为6×104Pa；
（2）需完全燃烧液化石油气0.0384kg；
（3）关闭阀门、开窗通气，严禁有明火出现．

点评 本题考查了学生对压强公式p=$\frac{F}{S}$、Q吸=cm△t和Q=mq的理解与掌握，要注意当液化石油气泄漏时，应当关闭阀门、开窗通气，一定不要出现明火，否则会发生爆炸．

练习册系列答案
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