天然氣一種清潔的能源,“西氣東輸”實(shí)現(xiàn)后,很多家用燃?xì)庠罡挠锰烊粴庾鳛榱希F(xiàn)將一壺質(zhì)量為2kg、初溫為20℃的水加熱到100℃,需要完全燃燒0.025m3的天然氣.問:
(1)水吸收的熱量是多少?
(2)有的同學(xué)試圖用水吸收的熱量來計(jì)算天然氣的熱值,請(qǐng)你回答這種做法是否可以,并說明理由.
(3)若天然氣的熱值為4.2×107J/m3,該燃?xì)庠畹臒嵝适嵌嗌伲?/div>
分析:(1)知道水的比熱容、質(zhì)量和溫度變化,利用公式Q=cm(t-t0)計(jì)算水吸收的熱量;
(2)1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值,要計(jì)算熱值大小就要知道天然氣完全燃燒放出的熱量和天然氣的質(zhì)量,而水吸收的熱量并不等于天然氣完全燃燒放出的熱量,而是小于,據(jù)此分析;
(3)利用Q=mq求出天然氣完全燃燒放出的熱量,這是總能量,被水吸收的為有用能量,再利用效率公式求出該燃?xì)庠畹臒嵝剩?/div>
解答:解:(1)水吸收的熱量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J;
(2)不可以.因?yàn)楣絨=
Q
m
中,Q是天然氣完全燃燒所放出的熱量,而天然氣完全放出的熱量并沒有全部被水吸收,所以不能用水吸收的熱量來計(jì)算熱值;
(3)天然氣完全燃燒放出的熱量:
Q=V天然氣q天然氣=0.025m3×4.2×107J/m3=1.05×106J,
該燃?xì)庠畹臒嵝剩?br />η=
Q
Q
×100%=
6.72×105J
1.05×106J
×100%=64%.
答:(1)水吸收的熱量為6.72×105J;
(2)不可以.因?yàn)楣絨=
Q
m
中,Q是天然氣完全燃燒所放出的熱量,而天然氣完全放出的熱量并沒有全部被水吸收,所以不能用水吸收的熱量來計(jì)算熱值;
(3)該燃?xì)庠畹臒嵝适?.05×106J.
點(diǎn)評(píng):考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、熱值的概念、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運(yùn)用,知道天然氣完全燃燒放出的熱量不能完全被水吸收是本題的關(guān)鍵.
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