Question

【题目】常见的家用热水器有太阳能热水器、电热水器、燃气热水器．若使用太阳能热水器将12L水由20℃加热到45℃，则水需要吸收太阳能J；若用天燃气热水器加热，则需要完全燃烧m3的天燃气．写出天燃气燃烧的化学方程式（已知水的比热容为4.2×103J/（kg℃），天燃气的热值为4.2×107J/m3；不考虑能量转换过程中的损失）

Answer 1

【答案】1.26×106；0.03；CH4+2O2 CO2+2H2O
【解析】解：（1.）水的体积： V=12L=12dm3=0.012m3 ，
由ρ= 得水的质量：
m=ρV=1×103kg/m3×0.012m3=12kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×12kg×（45℃﹣20℃）=1.26×106J，
即水吸收的太阳能为1.26×106J；
（2.）因不考虑能量转换过程中的损失，
所以，天燃气完全燃烧释放的热量Q放=Q吸=1.26×106J，
由Q放=Vq可得，需要天然气的体积：
V= = =0.03m3；
（3.）天然气的主要成分是甲烷（CH4），甲烷在充分燃烧时产生二氧化碳（CO2）和水（H2O），
则反应的化学方程式：CH4+2O2 CO2+2H2O．
所以答案是：1.26×106；0.03；CH4+2O2 CO2+2H2O．
【考点精析】解答此题的关键在于理解热量的计算的相关知识，掌握热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放，以及对燃料的热值的理解，了解热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是：焦耳/千克．燃料燃烧放出热量计算：Q放 =qm；（Q放 是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克．