Question

某中学锅炉房每天要将3吨水从20℃加热到100℃．问：

Answer 1

解题思路：（1）知道水的比热容、质量和温度变化，可利用公式Q吸=Cm△t计算水吸收的热量．（2）知道水吸收的热量和热效率，可利用公式Q放=Q吸η计算天然气需要放出的热量，又知道天然气的热值，可利用公式根据Q=qV的公式变形计算烧水要消耗多少体积的天然气．（3）解决此题要知道完全燃烧燃料产生的热量Q=mq，在质量相同时，产生的热量与燃料热值成正比；要知道液化气的热值大于煤炭的热值，并且排出的二氧化碳较少，污染小．

（1）∵C=4.2×10³J/（kg•℃），m=3t=3000kg，△t=t-t₀=100℃-20℃=80℃，

∴水吸收的热量为：

Q_吸=Cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×3000kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁹J．

（2）∵η=

Q吸

Q放，

∴天然气需要放出的热量为：

Q_放=

Q吸

η=

1.008×109J

75%=1.344×10⁹J；

∵Q_放=qV，

∴消耗天然气的体积为：

V=

Q放

q=

1.344×109J

8.4×107J/m3=16m³．

（3）由热量公式可知，质量相同时热值大的产生热量高，所以液化气与煤炭相比较，具有热值高的特点；

液化气的燃烧充分度要比煤好，排出的二氧化碳少，对自然界的污染较小；

答：（1）这些水要吸收1.008×10⁹J的热量；

（2）学校每天因烧水要消耗天然气的体积是16m³．

（3）热值高，污染少．

点评：

本题考点： 热量的计算；热平衡方程的应用．

考点点评： 本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料燃烧放出热量公式的综合运用，关键是对公式和公式变形的理解和应用．