Question

天然氣是當今家庭中使用較普遍的一種能源．現用天然氣（甲烷）來加熱水．
（1）為使2kg的水溫度從20℃加熱到I00℃，水需吸收多少熱量？
（2）天然氣完全燃燒生成什么物質？
（3）如果加熱過程中，天然氣放出的熱量只有50%被水吸收，則需完全燃燒多少立方米的天然氣？[天然氣的熱值為3×10⁷J/m³，即1m³天然氣完全燃燒可以放出3×10⁷J的熱量，水的比熱容為4.2×10³J/（kg．℃）]．

Answer 1

分析：（1）根據Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）天然氣燃燒發生的是化學反應，產生水和二氧化碳；
（3）求出天然氣完全燃燒放出的熱量，再根據Q=Vq求出天然氣的體積．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg．℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）天然氣燃燒產生水和二氧化碳；
（3）Q_吸=50%Q_放，
所以天然氣放出的熱量：
Q_放=

Q吸

η

=

6.72×105J

50%

=1.344×10⁶J，
∵Q=Vq
∴需要天然氣的體積：
V=

Q放

q

=

1.344×106J

3×107J/m3

=0.0448m³．
答：（1）水吸收的熱量為6.72×10⁵J；
（2）產生水和二氧化碳；
（3）需要天然氣的體積為0.0448m³．

點評：此題主要考查的是學生對熱值和熱量計算公式的理解和掌握，求出天然氣放出的熱量是解決此題的關鍵．