Question

12．已知天然气的热值q=4.2×10⁷J/m³，水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃），
（1）完全燃烧0.04m³天然气可放出热量为1.68×10⁶J．
（2）某天然气灶烧水的效率是50%，完全燃烧0.04m³天然气可以使质量为5kg一标准大气压下温度为70℃的水温度升高30℃．

Answer 1

分析 （1）知道天然气的热值和体积，根据Q_放=Vq求出天然气完全燃烧放出的热量；
（2）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$的变形公式Q_吸=ηQ_放求出水吸收的热量，然后根据Q_吸=cm△t的变形公式△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$求出水升高的温度；要注意水沸腾以后温度不再升高．

解答 解：
（1）天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=0.04 m³×4.2×10⁷J/m³ =1.68×10⁶J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得，
水吸收的热量：Q_吸=ηQ_放=50%×1.68×10⁶J=8.4×10⁵J，
由Q=cm（t-t₀）可得，
水吸收热量后升高到的温度：t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$+t₀=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×5kg}$+70℃=110℃；
因一标准大气压下水的沸点为100℃，且水沸腾以后温度不再升高，
所以，水吸收热量后温度的实际变化量：△t=100℃-70℃=30℃．
故答案为：（1）1.68×10⁶；（2）30．

点评 本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式和吸热公式的应用，要注意一标准大气压下水的沸点为100℃，且水沸腾以后温度不再升高．