Question

【題目】據估計，全國一年可產生城市生活垃圾約5.6×108t，焚燒生活垃圾釋放的熱量為我所用，是綜合利用垃圾的一種方法．若燃燒lt生活垃圾可以放出1.176×1010J的熱量，問：
（1）1.176×1010J的熱量相當于完全燃燒多少焦碳產生的熱量？
（2）1.176×1010J的熱量可以在一個標準大氣壓下將多少體積的水由20℃加熱到沸騰？
（3）1.176×1010J的熱量如果換用效率為70%的天然氣氣灶來提供，需要燃燒多少立方米的天然氣？
[ρ水=1.0×103kg/m3 ， C水=4.2×103J/（kg℃），q焦碳=3.0×107J/kg，q天然氣=3.0×107J/m3 ． ]．

Answer 1

【答案】
（1）解：焦碳燃燒需放出熱量：Q放=1.176×1010J，

由Q放=mq得，

需要完全燃燒焦炭的質量：

m= = =392kg；

（2）解：在一個標準大氣壓下，水的沸點為100℃，

因為Q吸=cm水△t，

即：1.176×1010J=4.2×103J/（kg℃）×m水×（100℃﹣20℃）

解得：m水=3.5×104kg；

由ρ= 得，水的體積：V= = =3.5m3；

（3）解：由η= 得，

天然氣完全燃燒需放出熱量：Q天然氣= = =1.68×1010J，

由Q放=Vq得，

需要完全燃燒天然氣的體積：V= = =560m3．

【解析】（1）知道每燃燒1噸垃圾可以得到1.176×1010J的熱量，這些熱量若由完全燃燒焦炭獲得，利用Q放=mq求出需要完全燃燒焦炭的質量；（2）又知道水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式Q吸=cm水△t求水的質量，利用密度公式計算水的體積；（3）根據公式求出天然氣完全燃燒需放出熱量，利用Q放=Vq求出需要完全燃燒天然氣的體積．
【考點精析】掌握熱量的計算和燃料的熱值是解答本題的根本，需要知道熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放；熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質量，單位是：千克．