Question

7．国家地震网宣布，天津塘沽港口仓库爆炸所带来的震感，从结果看有两次爆炸，相当于24tTNT爆炸所释放的能量，已知每千克TNT爆炸所释放的能量约为4.2×10⁷J，求：
（1）这些能量相当于完全燃烧多少千克的原油（不计热损失q_原油=4.2×10⁷J/kg）？
（2）若3.6×10⁶J的能量可以发电1度，则这些能量全部用来发电总共可以发电多少度？
（3）若这些能量的80%用来加热水可以使多少千克水的温度升高50℃[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）根据燃TNT爆炸所释放的能量等于原油的热值乘以原油的质量计算原油的质量；
（2）根据换算关系即可计算发电量；
（3）利用效率公式，计算出水吸收的热量，根据Q=cm△t即可求出水的质量．

解答 解：（1）TNT爆炸所释放的能量：
Q_放=mq=2.4×10⁴kg×4.2×10⁷J/kg=1.008×10¹²J，
由Q_放=mq得，需要原油的质量：
m_原油=$\frac{{Q}_{放}}{{q}_{原油}}$=$\frac{1.008×1{0}^{12}J}{4.2×1{0}^{7}J/kg}$=2.4×10⁴kg；
（2）可发电量：
E=$\frac{1.008×1{0}^{12}J}{3.6×1{0}^{6}J/kW•h}$=2.8×10⁵kWh；
（3）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得水吸收的热量：
Q_吸=Q_放η=1.008×10¹²J×80%=8.064×10¹¹J，
由Q吸=cm△t得水的质量：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{8.064×1{0}^{11}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×50℃}$=3.84×10⁶kg．
答：（1）这些能量相当于完全燃烧2.4×10⁴千克的原油；
（2）这些能量全部用来发电总共可以发电2.8×10⁵度；
（3）若这些能量的80%用来加热水可以使3.84×10⁶千克水的温度升高50℃．

点评 本题利用了公式Q=mq和Q=cm△t进行计算，关键是注意TNT爆炸所释放的能量没有被水全部吸收，这个也是学生容易出错的地方．