Question

随着我国“西气东输”工程的进行，天然气已成为我国城市居民生活的主要燃料．用天然气将一壶装有质量为2.5kg、20℃的水加热到95℃，共燃烧了25g天然气．（已知天然气的热值q₁=1.14×10⁸J/kg，煤的热值q₂=3×10⁷J/kg）
求：
（1）把2.5kg、20℃的水加热到95℃，水吸收了多少热量？
（2）这些天燃气完全燃烧共放出多少热量？为什么天然气燃烧放出热量与水吸收的热量不相等？
（3）从热学和环保两个方面分析．使用天然气与使用煤作燃料相比，使用天然气的优点．

Answer 1

解：（1）水吸收的热量Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2.5kg×（95℃-20℃）=7.875×10⁵J
（2）天燃气完全燃烧共放出的热量Q_放=mq=0.025kg×l.14×10⁸J/kg=2.85×10⁶J
天然气燃烧给水加热的过程中，水壶要吸收一部分热量、有热量的散失等因素，所以水吸收的热量要比天然气燃烧放出的热量要少．
（3）天然气的热值大于煤的热值，燃烧相同质量的天然气和煤时，天然气放出的热量更多一些；而且燃烧天然气比烧煤污染要小一些．所以使用天然气的优点是：节能，污染小．
答：（1）水吸收的热量是7.875×10⁵J；
（2）这些天燃气完全燃烧共放出2.85×10⁶J热量；因为水壶要吸收一部分热量、有热量的散失等因素；
（3）使用天然气的优点是：节能，污染小．
分析：（1）知道水的质量、初温和末温，根据公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）知道天然气的质量和热值，根据公式Q_放=mq计算出天然气完全燃烧放出的热量；在燃烧天然气给水加热的过程中，有能量的损耗；
（3）天然气的热值大于煤的热值，燃烧相同质量的天然气和煤时，天然气放出的热量更多一些；而且燃烧天然气比烧煤污染要小一些．
点评：本题综合考查了学生对吸热公式和燃料的热值的理解和掌握，需理解物体吸收的热量及消耗的能量之间的关系．