Question

4．“變廢為寶”已成為節(jié)約能源的重要途徑．“焚燒”垃圾可以發(fā)電，這樣既處理了垃圾，又節(jié)能減排．研究表明焚燒1t垃圾可發(fā)電8.4×10⁸J．那么1t垃圾發(fā)電產(chǎn)生的這些能量．
（1）相當(dāng)于完全燃燒多少kg的汽油放出的熱量？（汽油的熱值q=4×10⁷J/kg）
（2）如果這些能量全部被水吸收，可將多少kg20℃的水燒開(kāi)？（在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）
（3）可使效率為30%的汽車(chē)勻速前進(jìn)多少km？（汽車(chē)勻速前進(jìn)的牽引力F=600N）

Answer 1

分析 （1）知道1t垃圾發(fā)電產(chǎn)生的能量W_電，利用Q_放=mq=W_電求汽油的質(zhì)量；
（2）由題知，垃圾產(chǎn)生的能量全部被水吸收，即Q_吸=Q_放，知道水的比熱容、水的初溫和末溫，利用Q_吸=cm_水（t-t₀）=Q_放求水的質(zhì)量；
（3）因?yàn)槠��?chē)勻速前進(jìn)，所以汽車(chē)的牽引力等于阻力，又知道W=30%×Q_放，利用功的公式求汽車(chē)前進(jìn)的距離．

解答 解：
（1）由題知，Q_放=W_電=8.4×10⁸J，
根據(jù)Q_放=mq可知，
汽油的質(zhì)量：m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{8}J}{4×1{0}^{7}J/kg}$=21kg；
（2）垃圾產(chǎn)生的能量全部被水吸收，即Q_吸=Q_放=8.4×10⁸J，
Q_吸=cm_水（t-t₀）
即：8.4×10⁸J=4.2×10³J/（kg．℃）×m×（100℃-20℃）
解得：m=2500kg；
（3）由題知，牽引力做功為W=30%×Q_放=30%×8.4×10⁸J=2.52×10⁸J，
根據(jù)W=Fs可知，
汽車(chē)前進(jìn)的距離s=$\frac{W}{F}$=$\frac{2.52×1{0}^{8}J}{600N}$=4.2×10⁵m=420km．
答：
（1）相當(dāng)于完全燃燒28kg的汽油；
（3）能把2500kg的20℃的水燒開(kāi)；
（2）可供汽車(chē)勻速前進(jìn)420km．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、功的公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運(yùn)用，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，計(jì)算時(shí)要求靈活運(yùn)用公式．