Question

觀音巖校區(qū)為了保證供應(yīng)住讀生的開水，鍋爐房每天要將3t水從20℃加熱到100℃．問：
（1）這些水要吸收熱量為多少？這些熱量相當于完全燃燒多少煙煤？（已知煙煤的熱值為3.0×10⁷J/kg）
（2）如果我校用天然氣作為燃料來燒水，設(shè)天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，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．氣體完全燃燒放出熱量的公式是Q=qV，式中V表示氣體燃燒的體積）

Answer 1

分析：（1）知道水的質(zhì)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；
由題知Q_放=Q_吸，再利用Q_放=mq求需要完全燃燒煙煤的質(zhì)量．
（2）根據(jù)題意可知，水吸收的熱量和天然氣完全燃燒放出的熱量相等，又知道天然氣的熱值，可利用公式根據(jù)Q=Vq的公式變形計算燒水要消耗多少體積的天然氣．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×3×10³kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁹J；
由題知，Q_放=m_煤q=Q_吸=1.008×10⁹J，
需要煙煤的質(zhì)量：
m_煤=

Q放

q

=

1.008×109J

3×107J/kg

=33.6kg．
（2）由題意知：
Q_放=Q_吸=1.008×10⁹J，
由Q_放=Vq可得，學校每天因燒水要消耗天然氣的體積：
V=

Q放

q

=

1.008×109J

4.2×103J/m3

=24m³．
答：（1）水吸收的熱量是1.008×10⁹J； 這些熱量相當于33.6kg煙煤完全燃燒放出的熱量．
（2）學校每天因燒水要消耗天然氣的體積是24m³．

點評：本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運用，因條件已給出，難度不大，注意溫度升高了（△t）與升高到（末溫）的區(qū)別．