已知:水的初温t 0=10℃,水的末温为t=40℃,水的密度ρ=1.0×10 3kg/m 3,水的比热容c=4.2×10 3J/(kg•℃),水的体积V=0.05m 3,天然气的热值q=4×10 7J/m 3,
求:完全燃烧天然气的体积V′=?
水的质量:
m=ρV=1.0×10 3Kg/m 3×0.05m 3=50kg,
水吸收的热量:
Q 吸=cm(t-t 0)=4.2×10 3J/(kg•℃)×50 Kg×(40℃-10℃)=6.3×10 5J,
∵Q 放×70%=Q 吸
∴天然气完全燃烧放出的热量:
Q 放=
Q 吸
η =
6.3×1 0 5 J
70% =9×10 5J,
∵Q 放=Vq,
∴完全燃烧天然气的体积:
V′=
Q 放
q =
9×1 0 5 J
4×1 0 7 J/ m 3 =0.0225m 3.
答:需要消耗天然气的体积为0.0225m 3.