Question

17．阿根廷科學家設(shè)計了一款“牛屁屁收集器”，在牛背上裝有一個塑料袋，通過導(dǎo)管收集牛體內(nèi)排出的氣體，從一頭成年牛排放出的氣體中平均每天可提取0.21kg甲烷，若這些甲烷完全燃燒放出的熱量有80%被水吸收，可使多少質(zhì)量的水從20℃升高到70℃．（q_甲烷=5.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 知道甲烷的熱值和質(zhì)量，根據(jù)Q=mq求出甲烷完全燃燒放出的熱量，然后根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%的變形公式Q_吸=ηQ_放求出水吸收的熱量，
又知道水的比熱容、水的初溫和末溫，再根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）的變形式求出水的質(zhì)量．

解答 解：甲烷完全燃燒放出的熱量：
Q_放=m_甲烷q_甲烷
=0.21kg×5.6×10⁷J/kg
=1.176×10⁷J；
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%得，水吸收的熱量：
Q_吸=ηQ_放
=80%×1.176×10⁷J
=9.408×10⁶J，
由Q_吸=c_水m_水（t-t₀）得，水的質(zhì)量：
m_水=$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{水}（t-{t}_{0}）}$
=$\frac{9.408×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（70℃-20℃）}$
=44.8kg．
答：這些甲烷完全燃燒放出的熱量有80%被水吸收，可使44.8kg的水從20℃升高到70℃．

點評 本題考查學生對燃料完全燃燒放出熱量公式和吸熱公式的掌握和運用，關(guān)鍵是注意“升高到（末溫）”和“升高了（△t）”的區(qū)別，這個也是學生容易出錯的地方．