Question

9．凈含量為500mL的瓶裝飲用純凈水的質量為500g．若將其放入冰箱冷藏，溫度降低了20℃，則水放出的熱量為4.2×10⁴J．現(xiàn)廣州市民都用上了物美價廉的天然氣，若天然氣的利用率為80%，在標準大氣壓下，將這瓶溫度為20℃的水加熱至沸騰，水至少要吸收1.68×10⁵J熱量，這需要完全燃燒0.002625m³天然氣（結果保留4位有效數(shù)字）．（已知水的比熱容c=4.2×10³J/（kg•℃），天然氣的熱值為=8×10⁷J/m³）．

Answer 1

分析 （1）知道水的質量和初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q_放=cm△t求出水放出的熱量；
（2）1標準大氣壓下水的沸點是100℃，知道水的質量和初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；由題意可知天然氣的利用率為80%，求出天然氣完全燃燒放出的熱量，再根據(jù)Q_放=Vq求出完全燃燒天然氣的體積．

解答 解：
（1）水放出的熱量：
Q_放=cm△t₁
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×20℃
=4.2×10⁴J；
（2）一標準大氣壓下水的沸點為100℃，即水的末溫為100℃，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t₂
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-20℃）
=1.68×10⁵J；
由題知，天然氣完全燃燒釋放的熱量：
Q_放′=$\frac{{Q}_{吸}}{80%}$=$\frac{1.68×1{0}^{5}J}{80%}$=2.1×10⁵J，
由Q_放=Vq可得，完全燃燒天然氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}′}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{5}J}{8×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.002625m³．
故答案為：4.2×10⁴；1.68×10⁵；0.002625．

點評 本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）和燃料完全燃燒釋放熱量公式Q_放=Vq的掌握和運用，要注意一標準大氣壓下水的沸點為100℃．