Question

7．唐河县可持续发展再添新动力！位于产业聚居区的西气东输唐河站“中国昆仑燃气母站”已投入使用，唐河县的千家万户开始享用来自西部的优质天然气．
（1）天然气与煤相比，从热学的角度分析它的突出优点是热值大；从环保角度分析它突出的优点是污染小．
（2）使2kg的水温度从20℃加热到100℃，水需吸收多少热量？
（3）假设天然气燃烧放出的热量全部被水吸收，则至少需完全燃烧多少m³的天然气？（天然气的热值为8.4×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）从热学角度分析，相等质量的物质，热值大的放热就多；从环保角度分析，天然气燃烧污染小，煤燃烧还要放出别的废气污染大；
（2）已知水的比热容、质量和温度变化，可利用公式Q_吸=cm△t计算水吸收热量；
（3）假设天然气燃烧放出的热量全部被水吸收，Q_放=Q_吸，利用公式Q_放=Vq求需要天然气的体积．

解答 解：
（1）从热学角度分析，天然气的热值大，相等质量的不同燃料，完全燃烧时热值大的放热多；
从环保角度分析，天然气燃烧污染小，而煤燃烧不仅放出二氧化碳，还要放出别的废气．
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³ J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）
=6.72×10⁵J；
（3）由题知，Q_放=Q_吸=6.72×10⁵J，
由Q_放=Vq得：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=8×10^-3m³．
答：（1）热值大；污染小；
（2）水需吸收6.72×10⁵J的热量；
（3）至少需要完全燃烧8×10^-3m³的天然气．

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的应用，还从热学角度和环保角度两方面考查了学生学以致用的能力，注意对学生实际生活中物理知识的运用．