Question

丹東市政府“為民辦的15件實事”之一的“雙萬戶”燃氣改造工程正迅速推進．
（1）已知燃氣的熱值為4×10⁷J/m³，燃氣的密度為1.2kg/m³，求完全燃燒多少千克燃氣可放出8.4×10⁵J的熱量．
（2）如果這些熱量全部被水吸收，則可以使質(zhì)量為2.5kg、初溫為15℃的水溫度升高到多少攝氏度？[水的比熱容C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（3）將加熱后的水（假設質(zhì)量不變）倒入暖水瓶中放在水平桌面上，若暖水瓶與桌面的接觸面積為70cm²，此時暖水瓶對桌面的壓強為5×10³Pa．求暖水瓶的質(zhì)量（g=10N/kg）．

Answer 1

（1）燃氣體積：
V=

Q

q

=

8.4×105J

4×107J/m3

=0.021m³，
燃氣質(zhì)量：
m=ρV=1.2kg/m³×0.021m³=0.0252kg；
（2）由Q_吸=cm（t-t₀）得：
水的末溫度：
t=t₀+

Q

cm

=15℃+

8.4×105J

4.2×103J/(kg?℃)×2.5kg

=95℃；
（3）暖水瓶對桌面的壓力：
F=PS=5×10³Pa×70×10^-4m³=35N，
暖水瓶與水的總重力：
G=F=35N，
暖水瓶與水的總質(zhì)量：
m_總=

G

g

=

35N

10N/kg

=3.5kg，
暖水瓶的質(zhì)量：
m_瓶=m_總-m=3.5kg-2.5kg=1kg．
答：（1）完全燃燒0.0252kg燃氣可放出8.4×10⁵J的熱量；
（2）可以使質(zhì)量為2.5kg、初溫為15℃的水溫度升高到95℃；
（3）暖水瓶的質(zhì)量是1kg．