Question

20．在一个标准大气压下，把质量为200kg，温度为20℃的水烧开，水吸收的热量为6.72×10⁷J，若天然气燃烧放出的热量只有50%被水吸收，则需要完全燃烧4.48m³的天然气（q_天然气=3.0×10³J/m³）

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）若这些热量由效率为50%的天然气燃烧来提供，Q_吸=Q_放×50%，再利用Q_放=Vq求需要天然气的体积．

解答 解：
在一个标准大气压下水的沸点（末温）为100℃
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁷J；
由题知，Q_吸=Q_放×50%，
天然气需放出热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{50%}$=$\frac{6.72×1{0}^{7}J}{50%}$=1.344×10⁸J，
由Q_放=m_天然气q得所以需要天然气的质量：
m_天然气=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.344×1{0}^{8}J}{3.0×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=4.48m³．
故答案为：6.72×10⁷；4.48．

点评 本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q_放=Vq、效率公式的掌握和运用，利用好条件“若这些热量由效率为50%的天然气燃烧来提供”得出Q_吸=Q_放×50%是本题的关键．