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物理必考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

更新时间:2024-01-22 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

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/m3Nee物理好资源网(原物理ok网)

(1)放出多少的热量?Nee物理好资源网(原物理ok网)

(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℃?Nee物理好资源网(原物理ok网)

(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?

试题答案

解:Nee物理好资源网(原物理ok网)

(1)2m3天然气完全燃烧放出的热量:Nee物理好资源网(原物理ok网)

Q=Vq=2m3×8.4×107J/m3=1.68×108J;Nee物理好资源网(原物理ok网)

(2)由题知,Q=Q=1.68×108J,Nee物理好资源网(原物理ok网)

∵Q=cm(t-t0Nee物理好资源网(原物理ok网)

即:1.68×108J=4.2×103J/(kg?℃)×m×(100℃-20℃),Nee物理好资源网(原物理ok网)

解得:m=500kg;Nee物理好资源网(原物理ok网)

(3)200kg的水从室温20℃烧开到100℃吸收的热量:Nee物理好资源网(原物理ok网)

Q′=cm′(t-t0Nee物理好资源网(原物理ok网)

=4.2×103J/(kg?℃)×200kg×(100℃-20℃)=6.72×107JNee物理好资源网(原物理ok网)

天然气的利用率:Nee物理好资源网(原物理ok网)

η=×100%=×100%=40%.Nee物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)放出1.68×108J的热量;Nee物理好资源网(原物理ok网)

(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℃;Nee物理好资源网(原物理ok网)

(3)天然气的利用率为40%.Nee物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由Q=Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量;Nee物理好资源网(原物理ok网)

(2)由题知,Q=Q,知道水的比热容,求出水温度的升高值,利用吸热公式Q=cm△t求水的质量;Nee物理好资源网(原物理ok网)

(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.Nee物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q=Vq和Q=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.Nee物理好资源网(原物理ok网)

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