Question

9．净含量为500mL的瓶装饮用纯净水的质量为500g．若将其放入冰箱冷藏，温度降低了20℃，则水放出的热量为4.2×10⁴J．现广州市民都用上了物美价廉的天然气，若天然气的利用率为80%，在标准大气压下，将这瓶温度为20℃的水加热至沸腾，水至少要吸收1.68×10⁵J热量，这需要完全燃烧0.002625m³天然气（结果保留4位有效数字）．（已知水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为=8×10⁷J/m³）．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q_放=cm△t求出水放出的热量；
（2）1标准大气压下水的沸点是100℃，知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；由题意可知天然气的利用率为80%，求出天然气完全燃烧放出的热量，再根据Q_放=Vq求出完全燃烧天然气的体积．

解答 解：
（1）水放出的热量：
Q_放=cm△t₁
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×20℃
=4.2×10⁴J；
（2）一标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t₂
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-20℃）
=1.68×10⁵J；
由题知，天然气完全燃烧释放的热量：
Q_放′=$\frac{{Q}_{吸}}{80%}$=$\frac{1.68×1{0}^{5}J}{80%}$=2.1×10⁵J，
由Q_放=Vq可得，完全燃烧天然气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}′}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{5}J}{8×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.002625m³．
故答案为：4.2×10⁴；1.68×10⁵；0.002625．

点评 本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）和燃料完全燃烧释放热量公式Q_放=Vq的掌握和运用，要注意一标准大气压下水的沸点为100℃．