Question

随着“西气东输”工程的实施，我国有些城市开始用天然气取代煤气和液化石油气，若天然气完全燃烧的热量60%能被水吸收，用天然气灶烧水时，燃烧0.5m³的天然气，可使100kg的水从20℃升高50℃．已知水的热容c=4.2×10³J/（kg?℃），求：
（1）水吸收的热量Q_吸．
（2）天然气的热值q．
（3）谈谈天燃气取代煤气和液化石油气的好处有哪些？

Answer 1

分析：（1）由公式Q_吸=cm（t-t₀）可求出水吸收的热量．
（2）由公式Q_吸=60%×Q_放求出天然气完全燃烧放出的热量，由Q_放=Vq可求出天然气的热值．
（3）要从燃料的热值和燃烧时对环境的污染情况分析燃料优劣．

解答：已知：水的质量m=100kg，水升高的温度△t=50℃，水的热容c=4.2×10³J/（kg?℃），燃烧天然气的体积V=0.5m³．
求：（1）水吸收的热量Q_吸=？；（2）天然气的热值q=？
解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×50℃=2.1×10⁷J；
（2）∵Q_吸=60%×Q_放
∴天然气完全燃烧的热量：
Q_放=

Q吸

60%

=

2.1×107J

60%

=3.5×10⁷J，
∵Q_放=Vq
∴天然气的热值：
q=

Q放

V

=

3.5×107J

0.5m3

=7×10⁷J/m³．
（3）天然气是最好的气体燃料，其好处有：热值高，燃烧完全，杂质含量少，燃烧后产生污染物极少．
而煤气的杂质含量多，苯酚等去除不彻底，对使用者造成一定的危害．热值低，燃烧不如天然气完全．
液化石油气使用不方便，特别是对大用户运输和贮存困难，燃烧不完全，燃烧产物和不完全燃烧造成污染．
答：（1）水吸收的热量2.1×10⁷J；
（2）天然气的热值7×10⁷J/m³；
（3）使用天然气好处有：热值高，燃烧完全，杂质含量少，燃烧后产生污染物极少．

点评：本题主要考查了公式Q_放=Vq和Q_吸=cm△t=cm△t的运用，及使用天然气的优点．此题中要注意温度“升高到（末温）”和“升高了（△t）”的区别，要审好题．