Question

17．.氫能源具有來(lái)源廣、熱值高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)．氫氣的熱值為14.3×10⁷J/kg，若一罐氫氣瓶?jī)?nèi)裝8kg的氫氣用去了一半后，對(duì)罐內(nèi)余下的氫氣與原來(lái)對(duì)比，其中關(guān)于內(nèi)能，密度，質(zhì)量，熱值這些四個(gè)物理量中不變的是熱值；在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，若用效率為80%的氫氣爐把初溫為20℃，質(zhì)量是100kg的水燒開(kāi)，需要燃燒0.294kg的氫氣．[已知水的比熱容是4.2×1 0³ J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）質(zhì)量是指物體所含物質(zhì)的多少；密度時(shí)某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量；
內(nèi)能與物體的質(zhì)量、種類、溫度有關(guān)；
熱值是燃料的一種特性，它的大小和物質(zhì)的種類有關(guān)，和物體的質(zhì)量、體積、放出熱量、是否完全燃燒等無(wú)關(guān)；
（2）在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)100℃，知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量；
根據(jù)燃燒的效率求出氫氣完全燃燒放出的熱量，最后根據(jù)Q=mq求出需要燃燒的氫氣．

解答 解：（1）一罐氫氣瓶?jī)?nèi)氫氣用去了一半后，氫氣的質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的一半，體積不變，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，氫氣的密度變��；
氫氣的溫度不變，質(zhì)量減小，內(nèi)能減小；
熱值是燃料的一種特性，氫氣的狀態(tài)和物質(zhì)種類不變，熱值不變；
（2）在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)100℃，則水吸收的熱量：
Q_吸=cm_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁷J；
因?yàn)闅錃鉅t的效率為80%，
所以，氫氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.36×1{0}^{7}J}{80%}$=4.2×10⁷J，
由Q_放=mq可得需要燃燒氫氣的質(zhì)量：
m_氫氣=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{14.3×1{0}^{7}J}$≈0.294kg．
故答案為：熱值；0.294．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱量的計(jì)算和燃料熱值的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)100℃．