Question

4．2017年5月18日，中國科學(xué)家首次在南海試采可燃冰取得圓滿成功，實現(xiàn)了我國天然氣水合物開發(fā)的歷史性突破．可燃冰清潔無污染，儲量巨大，是一種非常理想的新型能源．可燃冰的熱值很大，是天然氣熱值的10倍以上，若按15倍計算．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），天然氣的熱值q=7.0×10⁷J/m³]求：
（1）體積為0.0lm³的可燃冰完全燃燒放出的熱量為多少？
（2）若這些熱量的90%被質(zhì)量為100kg的水吸收，則水升高的溫度是多少？

Answer 1

分析 （1）知道“可燃冰”體積和熱值，利用Q_放=Vq，求0.01m³“可燃冰”完全燃燒放出的熱量；
（2）知道加熱效率，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求被水吸收的熱量；再根據(jù)Q_吸=cm△t求出水升高的溫度．

解答 解：
（1）由題意可得，可燃冰的熱值：q_可燃冰=15q_天然氣=15×7.0×10⁷J/m³=1.05×10⁹J/m³；
0.01m³“可燃冰”完全燃燒放出的熱量：
Q_放=Vq_可燃冰=0.01m³×1.05×10⁹J/m³=1.05×l0⁷J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得被水吸收的熱量：
Q_吸=ηQ_放=90%×1.05×l0⁷J=9.45×10⁶J；
由Q_吸=cm△t可得，
水升高的溫度：△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{9.45×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$=22.5℃．
答：（1）0.1kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量為1.05×l0⁷J；
（2）水升高度的溫度是22.5℃．

點評 本題考查了燃料完全燃燒放熱公式和效率公式的應(yīng)用，屬于常見題目．