Question

西部地区蕴藏大量的天然气，将其通过管道送到能源缺乏的东部，这个工程叫“西气东输”，此工程已经到达南京，于2004年5月开始，南京将开始实施天然气换煤气工程．
（1）天然气和煤气相比，从环保角度来看，天然气有什么优点？
（2）从能量角度分析天然气有什么优点？
（3）天然气的热值是8.4×10⁷J/m³，煤气的热值是3.9×10⁷J/m³，在不计热损失的情况下，分别加热一壶质量为10kg、初温为20℃的水至沸腾（标准大气压下），各需多少天然气和煤气？天然气的价格是2.2元/m³，煤气的价格是1.1元/m³，用哪一个更划算？

Answer 1

【答案】分析：（1）从环保角度来看，天然气主要成分是甲烷，燃烧时产生的有害物质少、污染小；
（2）天然气的热值是8.4×10⁷J/m³，煤气的热值是3.9×10⁷J/m³，燃烧相同质量的天然气和煤气，天然气放热多；
（3）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，可以求水吸收的热量，再利用Q_吸=Q_放=mq求需要的煤气和天然气的质量，最后利用天然气和煤气的价格计算说明使用哪一种更划算．
解答：解：（1）从环保角度来看，燃烧时天然气产生的有害物质少、污染小；
（2）因为天然气的热值大于煤气的热值，所以燃烧相同质量的天然气和煤气，天然气放热多；
（3）水吸热：
Q_吸=cm（t-t）=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁶J，
∵Q_吸=Q_放=mq，
∴需要天然气：
V_天=，
用费：2.2元/m³×0.04m³=0.088元；
需要煤气：
V_煤=，
用费：1.1元/m³×0.086m³=0.0946元；
由此可知，使用天然气更划算．
答：（1）燃烧天然气污染小；
（2）天然气的热值大；
（3）各需天然气0.042m³和煤气0.086m³，使用天然气更划算．
点评：本题考查了燃料燃烧放热的计算、吸热公式的利用，涉及到了环保知识，知识点多，有难度．