Question

天然气是当今家庭中使用较普遍的一种能源．现用天然气（甲烷）来加热水．
（1）为使2kg的水温度从20℃加热到I00℃，水需吸收多少热量？
（2）天然气完全燃烧生成什么物质？
（3）如果加热过程中，天然气放出的热量只有50%被水吸收，则需完全燃烧多少立方米的天然气？[天然气的热值为3×10⁷J/m³，即1m³天然气完全燃烧可以放出3×10⁷J的热量，水的比热容为4.2×10³J/（kg．℃）]．

Answer 1

分析：（1）根据Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）天然气燃烧发生的是化学反应，产生水和二氧化碳；
（3）求出天然气完全燃烧放出的热量，再根据Q=Vq求出天然气的体积．

解答：解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg．℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）天然气燃烧产生水和二氧化碳；
（3）Q_吸=50%Q_放，
所以天然气放出的热量：
Q_放=

Q吸

η

=

6.72×105J

50%

=1.344×10⁶J，
∵Q=Vq
∴需要天然气的体积：
V=

Q放

q

=

1.344×106J

3×107J/m3

=0.0448m³．
答：（1）水吸收的热量为6.72×10⁵J；
（2）产生水和二氧化碳；
（3）需要天然气的体积为0.0448m³．

点评：此题主要考查的是学生对热值和热量计算公式的理解和掌握，求出天然气放出的热量是解决此题的关键．