Question

【題目】可燃冰是一種新型能源，它是水和天然氣在高壓低溫情況下形成的類冰狀結晶物質，主要成分是甲烷，其開采是世界難題，據中央電視臺2017年5月18日報道，我國可燃冰已試采成功，技術處于世界領先，用燃氣鍋爐燒水時，把質量為50kg，初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了1.2m3天然氣，已知水的比熱容c水=4.2×103J/（kg℃），天然氣熱值q=4.2×107J/m3，可燃冰的熱值為同體積天然氣的160倍，求：

（1）水吸收的熱量；

（2）燃氣鍋爐燒水時的效率；

（3）若換用可燃冰，應使用多少m3可燃冰。

Answer 1

【答案】（1）1.68×108J；（2）33.3%；（3）0.0075m3。

【解析】（1）水吸收的熱量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg℃）×50kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×107J；（2）天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝Vq天然氣＝1.2m3×4.2×107J/m3＝5.04×107J；燃氣鍋爐燒水時的效率：η＝×100%＝ ×100%≈33.3%；（3）可燃冰的熱值為同體積天然氣的160倍，則可燃冰的熱值：q可燃冰＝160q天然氣＝160×4.2×107J/m3＝6.72×109J/m3，若換用可燃冰燃燒放出相同的熱量，應使用可燃冰的體積：V可燃冰＝ ＝ ＝0.0075m3。