Question

11．國(guó)土資源部宣布我國(guó)海洋地質(zhì)科技人員在廣東沿海珠江口盆地東部海域首次鉆獲高純度天然氣水合物（又稱“可燃冰”）樣品，“可燃冰”作為新型能源，有著巨大的開發(fā)使用潛力．
（1）用“可燃冰”燒水，0.1kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量為多少焦耳？（假設(shè)“可燃冰”的熱值q=4.2×10⁷J/kg）
（2）若加熱效率僅為50%，則杯水吸收的熱量共有多少焦耳？
（3）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，這么多熱量通常情況下可以使50kg水從20℃升高到多少攝氏度？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燃料完全燃燒放量公式Q_放=mq計(jì)算“可燃冰”完全燃燒所放出的熱量；
（2）根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可求得杯水吸收的熱量；
（3）根據(jù)Q=cm△t可求得這么多熱量通常情況下可以使50kg水從20℃升高到多少攝氏度．

解答 解：（1）完全燃燒0.1kg“可燃冰”放出的熱量：
Q_放=m_可燃冰q_可燃冰=0.1kg×4.2×10⁷J/kg=4.2×10⁶J；
（2）已知，η=50%，Q_放=4.2×10⁶J；
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得：
Q_吸=η×Q_放=50%×4.2×10⁶J=2.1×10⁶J；
（3）由Q_吸=cm△t可得：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×50kg}$=10℃，
則t=t₀+△t=20℃+10℃=30℃．
答：（1）0.1kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量為4.2×10⁶J；
（2）若加熱效率僅為50%，則杯水吸收的熱量共有2.1×10⁶J；
（3）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，這么多熱量通常情況下可以使50kg水從20℃升高到30℃．

點(diǎn)評(píng) 此題利用了公式Q_放=mq和Q_吸=cm△t進(jìn)行計(jì)算．計(jì)算關(guān)鍵是注意升高了（△t）、升高到（末溫）和升高（△t）的區(qū)別．