Question

焚燒農(nóng)作物秸桿不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，還造成大量能源的浪費(fèi)．研究表明，秸桿的熱值為0.75×10⁷J/kg，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤的

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．
（1）我國(guó)第一家秸桿發(fā)電廠已經(jīng)開始正式發(fā)電，從此，中國(guó)電網(wǎng)里出現(xiàn)了由農(nóng)民“種”出來的電流．據(jù)了解，我國(guó)每年僅農(nóng)作物秸桿產(chǎn)量就有6億噸（合6×10¹¹kg）．如果這些秸桿完全燃燒可放出多少熱量用于發(fā)電？
（2）某農(nóng)戶鍋內(nèi)盛水15kg，如果通過燃燒秸桿的方式將這些水從20℃加熱到100℃，共需要多少秸桿？（設(shè)這些秸桿完全燃燒，且放出的熱量有21%被水吸收）

Answer 1

分析：（1）已知秸稈的熱值和質(zhì)量，可利用公式Q=mq計(jì)算秸稈完全燃燒放出的熱量．
（2）已知水的質(zhì)量、比熱容和溫度的變化，首先利用公式Q_吸=cm△t計(jì)算水吸收的熱量，已知秸稈完全燃燒放出的熱量有21%被水吸收，再利用公式Q_放=

Q吸

η熱

計(jì)算燃料燃燒放出的熱量，已知秸稈的熱值，最后利用公式m=

Q放

q

計(jì)算秸稈的質(zhì)量．

解答：解：（1）∵m=6×10¹¹kg，q=0.75×10⁷J/kg，
∴這些秸桿完全燃燒可放出熱量：
Q=mq=6×10¹¹kg×0.75×10⁷J/kg=4.5×10¹⁸J；
（2）∵c=4.2×10³J/（kg?℃），m=15kg，△t=t-t₀=100℃-20℃=80℃，
∴Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×15kg×80℃=5.04×10⁶J，
又∵η_熱=21%，
∴Q_放=

Q吸

η熱

=

5.04×106J

21%

=2.4×10⁷J，
∵Q_放=mq，
∴m_稈=

Q放

q

=

2.4×107J

0.75×107J/kg

=3.2kg．
答：（1）這些秸桿完全燃燒可放出4.5×10¹⁸J熱量用于發(fā)電；
（2）共需要3.2kg秸稈．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了利用公式Q=mq計(jì)算熱量，以及利用其公式變形計(jì)算質(zhì)量，并利用公式Q_吸=cm△t計(jì)算熱量，同時(shí)還考查燃料的利用率的問題，在計(jì)算過程中要特別注意單位的換算．