Question

【題目】在一些農(nóng)村地區(qū)建造的沼氣池，通過將農(nóng)村大量的秸稈、人畜糞便發(fā)酵來獲取沼氣，利用沼氣來燒火做飯，點(diǎn)燈照明。沼氣池的應(yīng)用，不僅使上述資源得以更好的利用，同時(shí)也給生活帶來了諸多便利，使環(huán)境得以改善。這是一個(gè)一舉多得的惠民工程。如圖所示為一農(nóng)戶的水壓式沼氣池的剖面簡(jiǎn)圖。

說明：1.沼氣池；2.水壓池；3.進(jìn)料口；4.密封蓋；5.輸氣管；6.貯氣室；7.沼氣壓力顯示器；8.總閥門；9.U形管壓強(qiáng)計(jì)（里面裝有染成紅色的水）；10.出料口蓋板（不密封水壓池，水壓池仍與外面大氣相通）；11.閥門

已知該農(nóng)戶家燃?xì)庠畹南嚓P(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下：

使用燃料	液化石油氣	天然氣	人工煤氣	人工沼氣
灶前壓強(qiáng)（kPa）	2.8	2.0	1.0	0.5
額定熱流量（kW）	普通爐	左：3.6	組合爐	左：3.6
		右：4.0		右：3.6
	單爐	4.0

取g=10N/kg，水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃)

(1)根據(jù)圖所示，通過計(jì)算說明，該農(nóng)戶此時(shí)能否使用這個(gè)沼氣池中的沼氣來正常燒火做飯？

(2)有一天，該農(nóng)戶發(fā)現(xiàn)，沼氣壓強(qiáng)小于燃?xì)庠畹膲簭?qiáng)。為了能盡快利用沼氣生火做飯，從物理學(xué)的角度看，可采取哪些措施？

(3)若該農(nóng)戶所用的燃?xì)庠钍瞧胀�爐，通常情況下，普通爐中的右爐單獨(dú)正常工作時(shí)，將一壺質(zhì)量為2.5kg、溫度為20℃的水燒開，耗時(shí)約10min，試估算右爐燒水的效率。

Answer 1

【答案】(1)可以；(2)進(jìn)料口向沼氣池中加料或向水壓池中加水；(3)35%

【解析】

(1)由U形管壓強(qiáng)計(jì)可知灶前沼氣壓強(qiáng)

因?yàn)?/span>P>0.5kPa，所以此時(shí)可以使用這個(gè)沼氣池中沼氣來正常燒火做飯。

(2)可采取的措施有：通過進(jìn)料口向沼氣池中加料或向水壓池中加水等，如果通過進(jìn)料口向沼氣池中加適量的熱水，效果更佳。

(3)一般來說，燃?xì)庠钫�常工作時(shí)，燃?xì)獾娜紵�是很充分的，我們可以視為燃�(xì)馔耆�燃燒，再把�?dāng)時(shí)的大氣壓看作是1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

燃?xì)庠罘懦龅臒崃?/span>

水吸收的熱量

則右爐燒水的效率

答：(1)該農(nóng)戶此時(shí)可以使用這個(gè)沼氣池中沼氣來正常燒火做飯；

(2)見解析；

(3)右爐燒水的效率是35%。