Question

小林同學(xué)家剛建好的沼氣燒水情況，用沼氣作燃料加熱3kg水的過程中，水溫隨時(shí)間的變化情況如圖所示．請(qǐng)根據(jù)圖象及有關(guān)信息完成下列問題：
（1）加熱2分鐘水吸收的熱量；
（2）如果沼氣燃燒時(shí)供給的沼氣流量為5dm³/min，那么在這種情況下：①該沼氣爐的效率為多少？②該沼氣爐發(fā)熱有用功率多大？（水的比熱容為4.2×10³J/（kg℃），沼氣的熱值是2.4×10⁷J/m³）
（3）使用沼氣有哪些優(yōu)點(diǎn)（請(qǐng)說出兩點(diǎn)）？

Answer 1

解：（1）加熱2分鐘水吸收的熱量：
Q_吸=cm_水△t=4.2×10³J/（kg?℃）×3kg×10℃=1.26×10⁵J；
（2）①2分鐘放出沼氣的體積：
V=5dm³/min×2min=10dm³=0.01m³，
沼氣完全燃燒放出的熱量：
Q=Vq=0.01m³×2.4×10⁷J/m³=2.4×10⁵J，
該沼氣爐的效率：
η===52.5%；
②該沼氣爐發(fā)熱有用功率：
P===1050W；
（3）沼氣為氣體燃料，清潔污染小，可用發(fā)酵方法制取，能廢物利用，可再生，在生產(chǎn)沼氣的同時(shí)還可生產(chǎn)肥料．
答：（1）加熱2分鐘水吸收的熱量為1.26×10⁵J；
（2）①該沼氣爐的效率為52.5%；
②該沼氣爐發(fā)熱有用功率1050W；
（3）①沼氣為氣體燃料，清潔污染小；②可用發(fā)酵方法制取，能廢物利用，可再生，在生產(chǎn)沼氣的同時(shí)還可生產(chǎn)肥料．
分析：（1）由圖象中得出2分鐘時(shí)的水的溫度為30℃，由熱量公式計(jì)算水吸收的熱量；
（2）①根據(jù)沼氣燃燒時(shí)供給的沼氣流量求出2分鐘放出沼氣的體積，根據(jù)Q=Vq求出燃料完全燃燒放出的熱量，再根據(jù)效率公式求出該沼氣爐的效率；
②該沼氣爐發(fā)熱有用功率等于水吸收的熱量與時(shí)間的比值；
（3）根據(jù)沼氣作為燃料清潔、可再生等優(yōu)點(diǎn)回答．
點(diǎn)評(píng)：能源、材料、環(huán)境、信息是當(dāng)今世界四大重要領(lǐng)域，倍受關(guān)注，關(guān)于能源的分類、優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用及對(duì)環(huán)境的影響問題，在考查中出現(xiàn)的頻度極高，要引起高度重視．