题目内容

18.震惊世界的“911”事件中,策划周密的恐怖分子劫持波音767飞机作为撞击纽约世界贸易中心大楼的飞行大炸弹,使整栋大楼在爆炸和优质航空汽油猛烈燃烧过程中垂直塌落,造成巨大的经济损失和大量人员伤亡.
一架波音767可载50t优质航空汽油,1kg汽油完全燃烧可释放出4.6×107J 的热量,这些汽油全部燃烧释放的热量是多少?若释放的热量有30%被建筑中的钢材吸收,可使1000t、30℃的钢材温度升高多少?
[钢的熔点为1515℃,钢的比热容是0.46×103J/(kg•℃)].

分析 知道汽油的质量和热值,根据Q放=mq求出这些汽油全部燃烧释放的热量,根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出钢材吸收的热量,根据Q吸=cm(t-t0)求出钢材的末温,进一步求出钢材升高的温度.

解答 解:这些汽油全部燃烧释放的热量:
Q放=mq=50×103kg×4.6×107J/kg=2.3×1012J,
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%可得,钢材吸收的热量:
Q吸=ηQ放=30%×2.3×1012J=6.9×1011J,
由Q吸=cm(t-t0)可得,钢材的末温:
t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$+t0=$\frac{6.9×1{0}^{11}J}{0.46×1{0}^{3}J/(kg•℃)×1000×1{0}^{3}kg}$+30℃=1530℃>1515℃,
因钢是晶体,熔化时吸热,但温度不变,
所以,钢材升高的温度△t=1515℃-30℃=1485℃.
答:这些汽油全部燃烧释放的热量是2.3×1012J,若释放的热量有30%被建筑中的钢材吸收,可使1000t、30℃的钢材温度升高1485℃.

点评 本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式和效率公式、吸热公式的应用,要注意晶体熔化时吸热但温度不变.

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