Question

19．液化石油气的热值高达4.6×10⁷J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×10⁷J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将体积为100L、初始温度为30℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.84kg．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．（c_水=4.2×10³J/（kg•℃），问：
（1）水的质量是多少？
（2）水吸收了多少的热量？
（3）通过计算说明该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？

Answer 1

分析 （1）知道水的体积和密度，利用m=ρV求水的质量；
（2）知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q_吸=cm△t求出水吸收的热量；
（3）利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求燃气完全燃烧释放的热量，再利用Q_放=mq求出燃气的热值，最后判断是否掺混二甲醚．

解答 解：
（1）水的体积V=100L=100dm³=0.1m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.1m³=100kg；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（100℃-30℃）=2.94×10⁷J；
（3）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得燃气完全燃烧释放的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.94×1{0}^{7}J}{75%}$=3.92×10⁷J；
由Q_放=mq可得，瓶内燃气的热值：
q=$\frac{{Q}_{放}}{m}$=$\frac{3.94×1{0}^{7}J}{0.84kg}$≈4.67×10⁷J/kg，
瓶内燃气的热值稍大于石油液化气的热值，因此瓶装液化石油气没有掺混二甲醚．
答：（1）水的质量是100kg；
（2）水吸收了2.94×10⁷J热量；
（3）瓶内燃气的热值是4.67×10⁷J/kg，该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚．

点评 本题考查了求水的质量、水吸收的热量、燃气的热值、判断燃气有无掺杂等问题，应用热量公式与热值公式即可正确解题，难度不大．