Question

9．氫能源具有來源廣、熱值高、無污染等優(yōu)點．氫氣的熱值為14.3×10⁷J/kg，若將0.6kg的氫氣完全燃燒可放出8.58×10⁷J的熱量，若這些熱量全部由熱值是3.0×10⁷J/kg的焦炭來提供，應(yīng)完全燃燒2.86kg的焦炭，天然氣的熱值是7.5×10⁷J/m³，某家庭一個月用8m³的天然氣，若改用氫氣則需用4.2kg的氫氣，若一罐氫氣用去了一半，則剩余氫氣的熱值等于（大于/等于/小于）14.3×10⁷J/kg．利用氫氣作燃料對環(huán)境沒有污染，因為它燃燒后的產(chǎn)物是水．

Answer 1

分析 已知氫氣的熱值和質(zhì)量，可以得到氫氣完全燃燒放出的熱量；
已知燃料完全燃燒放出的熱量和熱值，可以得到燃料的質(zhì)量；
熱值是燃料本身的一種特性，決定于燃料的種類，與質(zhì)量、體積多少沒有關(guān)系；
燃料燃燒的過程，本質(zhì)是與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程．

解答 解：
因為Q=mq，
所以0.6kg的氫氣完全燃燒可放出Q₁=m₁q₁=0.6kg×14.3×10⁷J/kg=8.58×10⁷J；
需要燃燒的焦炭質(zhì)量為m₂=$\frac{{Q}_{2}}{{q}_{2}}$=$\frac{{Q}_{1}}{{q}_{2}}$=$\frac{8.58×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=2.86kg；
8m³的天然氣完全燃燒放出的熱量為Q₃=V₃q₃=8m³×7.5×10⁷J/m3=6×10⁸J，
改用氫氣則需用m₄=$\frac{{Q}_{3}}{{q}_{4}}$=$\frac{6×1{0}^{8}J}{14.3×1{0}^{7}J/kg}$≈4.2kg；
熱值是燃料本身的特性，與質(zhì)量多少沒有關(guān)系，所以一罐氫氣用去了一半，則剩余氫氣的熱值仍然是14.3×10⁷J/kg；
氫氣燃燒的過程是與氧氣發(fā)生反應(yīng)的過程，反應(yīng)的產(chǎn)物是水．所以利用氫氣作燃料對環(huán)境沒有污染．
故答案為：8.58×10⁷；2.86；4.2；等于；水．

點評 此題考查的是我們對熱值物理意義及與熱值有關(guān)的熱量計算公式的掌握和應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)題的考查，注意單位的統(tǒng)一．