Question

7．對城市生活垃圾的有效處理，是一項重要舉措．收集的生活垃圾經(jīng)過處理分成三類物質(zhì)：一類是固體垃圾，經(jīng)填埋、碾壓、消毒、覆蓋后恢復(fù)植被可供郊游、觀光；一類是生活垃圾滲瀝液．將滲瀝液收集起來，用髙壓泵和壓力管道輸送到污水處理廠；一類是垃圾氣體，其主要成份為甲烷（CH₄），可將它收集起來加以利用，每千克生活垃圾經(jīng)特殊處理后平均能產(chǎn)生0.07m³的垃圾氣體，已知該氣體的熱值為6.0×10⁷J/m³．
（1）這0.07m³的垃圾氣體完全燃燒后產(chǎn)生的熱量是多少？
（2）若將這些熱量全部用來燒水，可使多少kg的水從5℃升高到100℃？
（3）若將這0.07m³垃圾氣體完全燃燒后所產(chǎn)生熱量的50%用來提起一質(zhì)量為10噸的物體，能把該物體提高多少米？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式Q=qV算出完全燃燒后所產(chǎn)生熱量．
（2）由題知，水吸收的熱量Q_吸=Q_放，再利用Q_吸=cm△t求水的質(zhì)量．
（3）根據(jù)完全燃燒后所產(chǎn)生熱量的50%求出對是提起物體所做的功，利用W=Gh即可求提高的高度．

解答 解：
（1）垃圾氣體完全燃燒后產(chǎn)生的熱量：
Q_放=qV=6×10⁷J/m³×0.07m³=4.2×10⁶J；
（2）由題知，水吸收的熱量Q_吸=Q_放=4.2×10⁶J，
由Q_吸=cm△t得水的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-5℃）}$≈10.5kg．
（3）由題知，對物體做的功：W=Q_放η=4.2×10⁶J×50%=2.1×10⁶J，
由W=Gh=mgh得該物體提高的高度：
h=$\frac{W}{mg}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{10×1{0}^{3}kg×10N/kg}$=21m．
答：（1）這0.07m³的垃圾氣體完全燃燒后產(chǎn)生的熱量是4.2×10⁶J；
（2）若將這些熱量全部用來燒水，可使10.5kg的水從5℃升高到100℃；
（3）若將這0.07m³垃圾氣體完全燃燒后所產(chǎn)生熱量的50%用來提起一質(zhì)量為10t的物體，能把該物體提高21m．

點評 本題考查了燃料完全燃燒放熱公式、吸熱公式、效率公式、功的公式、重力公式的應(yīng)用，知識點多、綜合性強，屬于難題！