Question

1．天然氣是一種比較清潔的能源，其熱值為8.4×10⁷J/m³．李紅放學(xué)回家，她媽媽叫她燒開水．如果井水的溫度是20℃，往鍋里倒入2kg的水，水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃）．
求：（1）把鍋里的水燒開，水需要吸收多少熱量？（設(shè)當(dāng)時氣壓為1標準大氣壓）
（2）如果水吸收的熱量只占天然氣完全燃燒放出熱量的50%，那么李紅同學(xué)這次燒水需要消耗多少m³天然氣？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量，注意：1標準大氣壓，水的沸點為100℃；
（2）根據(jù)題意Q_吸=Q_放×50%求出天然氣完全燃燒放出的熱量，再根據(jù)Q_放=Vq求出天然氣的體積．

解答 解：
（1）1標準大氣壓，水的沸點為100℃，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）由題知，Q_吸=Q_放×50%，
天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{50%}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{50%}$=1.344×10⁶J，
由Q_放=Vq得天然氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.344×1{0}^{6}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.016m³．
答：（1）把鍋里的水燒開，水需要吸收6.72×10⁵J的熱量；
（2）李紅同學(xué)這次燒水需要消耗0.016m³天然氣．

點評 本題主要考查的是學(xué)生對熱量和熱值計算公式的理解和掌握，利用好Q_吸=Q_放×50%是關(guān)鍵．