Question

12．某中學鍋爐房每天要將3t水從30℃加熱到80℃．求：
（1）這些水要吸收熱量為多少？
（2）“西氣東輸”實現(xiàn)后，可用天然氣作為燃料來燒水，設天然氣完全燃燒釋放熱量的75%被水吸收，天然氣需要放出多少熱量？
（3）學校每天因燒水要消耗天然氣的體積是多少m³？（天然氣的熱值q=8.4×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量．
（2）由題知，天然燃燒放出的熱量有75%被水吸收，即Q_吸=Q_放×75%，從而可以計算出天然氣燃燒放出的熱量；
（3）再利用Q_放=Vq求需要完全燃燒的天然氣的體積．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
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，天然氣燃燒需放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.3×1{0}^{8}J}{75%}$=8.4×10⁸J；
（3）由Q_放=Vq可得，需要天然氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{8}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=10m³．
答：（1）這些水要吸收熱量為6.3×10⁸J；
（2）“西氣東輸”實現(xiàn)后，可用天然氣作為燃料來燒水，設天然氣完全燃燒釋放熱量的75%被水吸收，天然氣需要放出熱量8.4×10⁸J；
（3）學校每天因燒水要消耗天然氣的體積是10m³．

點評 本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放出的熱量公式Q_放=Vq的掌握和運用．