题目内容

4．2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破．可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源．可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算．[c水=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3]求：
（1）体积为0.0lm3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？
（2）若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？

分析 （1）知道“可燃冰”体积和热值，利用Q放=Vq，求0.01m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量；
（2）知道加热效率，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求被水吸收的热量；再根据Q吸=cm△t求出水升高的温度．

解答 解：
（1）由题意可得，可燃冰的热值：q可燃冰=15q天然气=15×7.0×107J/m3=1.05×109J/m3；
0.01m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq可燃冰=0.01m3×1.05×109J/m3=1.05×l07J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得被水吸收的热量：
Q吸=ηQ放=90%×1.05×l07J=9.45×106J；
由Q吸=cm△t可得，
水升高的温度：△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{9.45×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$=22.5℃．
答：（1）0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为1.05×l07J；
（2）水升高度的温度是22.5℃．

点评 本题考查了燃料完全燃烧放热公式和效率公式的应用，属于常见题目．

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