题目内容

5.天然气相比传统燃料有着巨大的优势,我县大部分出租车和公交车已经在使用天然气作为燃料,各居民小区也实现了管道天然气覆盖,极大地方便了居民的生活.某同学家用燃气灶烧水,燃烧1kg的天然气,使50kg的水从20℃升高到80℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为4.2×107J/kg.求:
(1)完全燃烧0.5kg的天然气燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)燃气灶烧水的效率;
(4)列举一条使用天然气作为燃料的优点.

分析 (1)由Q放=mq可求出天然气完全燃烧放出的热量;
(2)知道水的质量、水的比热容,求出水温度的升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(3)水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率.
(4)可从燃烧值、污染等角度分析.

解答 解:
(1)完全燃烧0.5kg的天然气燃烧放出的热量为:
Q放=mq=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J;
(2)水吸收的热量为:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(80℃-20℃)=1.26×107J;
(3)完全燃烧1kg的天然气燃烧放出的热量为:
Q放′=m′q=1kg×4.2×107J/kg=4.2×107J;
燃气灶烧水的效率为:
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}′}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{7}J}$×100%=30%.
(4)天然气代替汽油作为汽车燃料的优点很多,如:燃烧充分、热值高、污染小等.
答:
(1)天然气完全燃烧放出的热量2.1×107J;
(2)水吸收的热量为1.26×107J;
(3)燃气灶的热效率为30%.
(4)燃烧充分、热值高、污染小等(合理即可).

点评 本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放=mq和Q吸=cm△t=cm(t-t0)的运用,及燃气灶的效率的含义.此题中要注意温度“升高到(末温)”和“升高了(△t)”的区别,要审好题.

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