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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