Question

4．2010年4月20日夜间，位于墨西哥湾石油钻井平台发生爆炸．造成大量原油泄露．截止5月27日已经漏出的原油约为7×10⁷L，给该地区造成巨大的生态灾难和经济损失． （原油的密度为0.9×10³kg/m³，热值为4.4×10⁷J/kg 水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）求：
（1）假设这些泄漏的原油完全燃烧，放出多少热量？
（2）假设放出的这些热量全部被水吸收，可以使质量为多少kg的水从10℃升高到100℃．

Answer 1

分析 （1）求出油的质量，知道原油的热值，利用Q_放=mq求原油完全燃烧放出的热量；
（2）由题知原油完全燃烧放出的热量全被水吸收，又知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水的质量．

解答 解：
（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得泄漏原油的质量：
m=ρV=7×10⁴m³×0.9×10³kg/m³=6.3×10⁴t=6.3×10⁷kg；
这些原油完全燃烧放出来的热量：
Q_放=mq=6.3×10⁷kg×4.4×10⁷J/kg=2.772×10¹⁵J；
（2）由题知，水吸收的热量：
Q_吸=Q_放=2.772×10¹⁵J；
由Q_吸=c_水m_水△t得：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{水}△t}$=$\frac{2.772×1{0}^{15}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-10℃）}$≈7.3×10⁹kg．
答：（1）假设这些泄漏的原油完全燃烧，放出的热量约为2.772×10¹⁵J；
（2）假设放出的这些热量全部被水吸收，可以使7.3×10⁹kg的水从20℃升高到100℃．

点评 本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放出的热量公式Q_放=mq和效率公式的掌握和运用，注意科学记数法的使用（指数运算）．