天然气是一种清洁能源,若完全燃烧2m3的天然气(天然气的热值为8.4×107J/m3)
(1)放出多少的热量?
(2)若这些热量完全被水吸收,则理论上可使多少千克的水从室温20℃烧到100℃?
(3)若实际中完全燃烧2m3的天然气只能使200kg的水从室温20℃烧开到100℃,则天然气的利用率为多少?
解:
(1)2m3天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=2m3×8.4×107J/m3=1.68×108J;
(2)由题知,Q吸=Q放=1.68×108J,
∵Q吸=cm(t-t0)
即:1.68×108J=4.2×103J/(kg?℃)×m×(100℃-20℃),
解得:m=500kg;
(3)200kg的水从室温20℃烧开到100℃吸收的热量:
Q吸′=cm′(t-t0)
=4.2×103J/(kg?℃)×200kg×(100℃-20℃)=6.72×107J
天然气的利用率:
η=×100%=×100%=40%.
答:(1)放出1.68×108J的热量;
(2)若这些热量完全被水吸收,则理论上可使500kg的水从室温20℃烧到100℃;
(3)天然气的利用率为40%.
(1)由Q放=Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量;
(2)由题知,Q吸=Q放,知道水的比热容,求出水温度的升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水的质量;
(3)求出200kg的水从室温20℃烧开到100℃吸收的热量(有用能量),再利用效率公式求天然气的利用率.
点评:本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq和Q吸=cm△t=cm(t-t0)的运用,及燃气灶的效率的含义.计算时注意固体燃料热值单位(J/kg)与气体燃料热值单位(J/m3)的区别.
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