题目内容
15．为了减少煤碳燃烧对环境的污染，达州市委要求推广使用天然气，天然气燃烧时，将化学能转化为内能，小王将质量为5kg、温度为20℃的水烧开（在一个标准大气压下），水吸收了1.68×106J的热量；若他家每天需要3壶同样的开水，至少需要燃烧0.3m3的天燃气；如改用电热水壶烧水，则至少需要消耗1.4kW•h的电能[c水=4.2×103J/（kg•℃），q天然气=1.68×107J/m3]．分析 （1）燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能；
（2）在一标准大气压下水的沸点是100℃，知道水的质量、比热容和初温，利用Q吸=cm（t-t0）求水吸收的热量；
（3）求出加热3壶水，水吸收的热量Q吸′，由题知Q放=Q吸′，利用Q放=Vq求需要天然气体积；
（4）至少需要消耗电能W电=Q吸′，进行单位换算得出答案．
解答 解：（1）天然气燃烧时，将化学能转化为内能；
（2）在一标准大气压下水的沸点是100℃，水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×106J；
（3）加热3壶水，水吸收的热量Q吸′=3Q吸=3×1.68×106J=5.04×106J；
由题知Q放=Q吸′=5.04×106J，而Q放=Vq，
需要天然气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{5.04×1{0}^{6}J}{1.68×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.3m3；
（4）至少需要消耗电能W电=Q吸′=5.04×106J=1.4kW•h．
故答案为：化学；1.68×106；0.3；1.4．
点评 本题综合考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的应用，计算时注意单位换算：1kW•h=3.6×106J．
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