Question

8．某学校锅炉房每天要将3t水从20℃加热到90℃（外界大气压为一个标准大气压）．那么，这些水吸收的热量是8.82×10⁸J，假如用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，学校每天因烧水要消耗天燃气的体积是15m³．（天然气的热值是8.4×10⁷J/m³．）

Answer 1

分析 （1）知道水的比热容、质量和温度变化，可利用公式Q_吸=cm△t计算水吸收的热量．
（2）知道水吸收的热量和热效率，可利用公式Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$求天然气需要放出的热量，又知道天然气的热值，可利用公式根据Q=qV的公式变形计算烧水要消耗多少体积的天然气．

解答 解：
（1）水的温度升高值△t=t-t₀=90℃-20℃=70℃，水的质量m=3t=3000kg，
水吸收的热量为：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×3000kg×70℃=8.82×10⁸J．
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得，天然气需要放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{8.82×1{0}^{8}J}{70%}$=1.26×10⁹J；
由Q_放=qV可得，消耗天然气的体积为：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.26×1{0}^{9}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=15m³．
故答案为：8.82×10⁸J；15．

点评 本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料燃烧放出热量公式的综合运用，关键是对公式和公式变形的理解和应用．