Question

12．某中学锅炉房每天要将3t水从30℃加热到80℃．求：
（1）这些水要吸收热量为多少？
（2）“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收，天然气需要放出多少热量？
（3）学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少m³？（天然气的热值q=8.4×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量．
（2）由题知，天然燃烧放出的热量有75%被水吸收，即Q_吸=Q_放×75%，从而可以计算出天然气燃烧放出的热量；
（3）再利用Q_放=Vq求需要完全燃烧的天然气的体积．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×3×10³kg×（80℃-30℃）=6.3×10⁸J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得，天然气燃烧需放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.3×1{0}^{8}J}{75%}$=8.4×10⁸J；
（3）由Q_放=Vq可得，需要天然气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{8}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=10m³．
答：（1）这些水要吸收热量为6.3×10⁸J；
（2）“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收，天然气需要放出热量8.4×10⁸J；
（3）学校每天因烧水要消耗天然气的体积是10m³．

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=Vq的掌握和运用．