Question

10．天然氣是當今人們生活中使用較普遍的一種能源，現(xiàn)用天然氣（甲烷）來加熱水．
（1）為使50kg的水溫度從20℃加熱到100℃，水需要吸收多少熱量？
（2）如果加熱過程中，天然氣放出的熱量只有50%被水吸收，則需要完全燃燒多少m³的天然氣？[天然氣的熱值為8.0×10⁷J/m³，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）岳陽市的天然氣為2.5元每立方米，問需要付費多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的比熱容、質(zhì)量和溫度變化，利用公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量；
（2）知道水吸收的熱量和熱效率，可利用公式Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$計算天然氣需要放出的熱量，又知道天然氣的熱值，可利用公式根據(jù)Q_放=qV計算燒水要消耗多少體積的天然氣；
（3）知道天然氣的價格，可求應(yīng)付費多少．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁷J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得天然氣需要放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{50%}$=3.36×10⁷J；
由Q_放=qV得消耗天然氣的體積：
V=$\frac{Q_{放}}{q}$=$\frac{3.36×1{0}^{7}J}{8×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.42m³；
（3）應(yīng)付費2.5元/m³×0.42m³=1.05元．
答：（1）水需吸收1.68×10⁷J的熱量；
（2）需完全燃燒0.42m³的天然氣；
（3）應(yīng)付費1.05元．

點評 本題考查了學(xué)生對熱傳遞過程中吸熱公式、熱效率公式、燃料燃燒放出熱量公式的綜合運用，關(guān)鍵是對公式和公式變形的理解和應(yīng)用．