Question

4．据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×10⁸t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法．若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×10¹⁰J的热量，求：
（1）1.176×10¹⁰J的热量相当于完全燃烧多少kg焦碳产生的热量？
（2）1.176×10¹⁰J的热量可以将多少kg的水由20℃加热到沸腾？
（1标准大气压下，c_水=4.2×10³J/（kg•℃），q_焦碳=3.0×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道每燃烧1吨垃圾可以得到1.176×10¹⁰J的热量，这些热量若由完全燃烧焦炭获得，利用Q_放=mq求出需要完全燃烧焦炭的质量；
（2）又知道水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式Q_吸=cm_水△t求水的质量．

解答 解：
（1）由题知，Q_放=1.176×10¹⁰J，
由Q_放=mq得需要完全燃烧焦炭的质量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.176×{10}^{10}J}{3.0×{10}^{7}J/kg}$=392kg；
（2）在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，
因为Q_吸=cm_水△t，
即：1.176×10¹⁰J=4.2×10³J/（kg•℃）×m_水×（100℃-20℃）
解得：m_水=3.5×10⁴kg．
答：（1）1.176×10¹⁰J的热量相当于完全燃烧392kg焦碳产生的热量；
（2）1.176×10¹⁰J的热量可以在一个标准大气压下将3.5×10⁴kg的水由20℃加热到沸腾．

点评 本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的掌握和运用，因数值大，注意科学记数法的使用．