Question

【題目】國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局5月18日宣布，我國正在南海北部神狐海域進(jìn)行的可燃冰試采獲得成功，這也標(biāo)志著我國成為全球第一個實現(xiàn)了在海域可燃冰試開采中獲得連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣的國家。如圖，據(jù)央視報道：一輛使用天然氣為燃料的汽車，一次加100升液態(tài)天然氣（1升液態(tài)天然氣約相當(dāng)于600升氣態(tài)天然氣）能跑300公里的話，，那么加入相同體積的可燃冰，這輛車就能跑5萬公里。已知天然氣的熱值為3.6×107J/m3,求：

（1）可燃冰的熱值；

（2）在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，燃燒1L可燃冰至少可以使1L初溫為20℃的水升高多少℃？（水的比熱容4.2×103J/（kg·℃），水的密度1×103kg/m3）

（3）假設(shè)新聞中報道的是2t的汽車，在水平路面勻速直線上行駛時受到的摩擦力是重力的0.1倍。汽車的發(fā)動機的效率是多少？由此你有什么發(fā)現(xiàn)？（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】（1）（2）80℃（3）27.8%；汽車發(fā)動機的效率較低，提高熱機效率是節(jié)能能源的有效措施。

【解析】

（1）根據(jù)題意知，加100升液態(tài)天然氣（1升液態(tài)天然氣約相當(dāng)于600升氣態(tài)天然氣）能跑300公里的話，那么加入相同體積的可燃冰，這輛車就能跑5萬公里，在阻力相同時，做的功與距離成正比，

可得：

解得可燃冰的熱值：。

（2）根據(jù)得，燃燒1L可燃冰放出的熱量為：

，

根據(jù)得，1L水的質(zhì)量為：，

根據(jù)得，水升高的溫度為：

；

此溫度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一個標(biāo)準(zhǔn)氣壓下水的沸點100℃，所以1L水實際升高的溫度為：

。

（3）根據(jù)得，燃燒100L液態(tài)天然氣放出的熱量為：

；

根據(jù)題意知，勻速行駛時汽車受到的牽引力等于即摩擦力：

，

行駛300公里汽車發(fā)動機做的功為：；

根據(jù)汽車的發(fā)動機的效率是：

。

通過效率的計算可以發(fā)現(xiàn)：汽車發(fā)動機的效率較低，燃料燃燒釋放的熱量大部分都浪費了，所以提高熱機效率是節(jié)能能源的有效措施。