Question

15．為了減少煤碳燃燒對環(huán)境的污染，達(dá)州市委要求推廣使用天然氣，天然氣燃燒時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，小王將質(zhì)量為5kg、溫度為20℃的水燒開（在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），水吸收了1.68×10⁶J的熱量；若他家每天需要3壺同樣的開水，至少需要燃燒0.3m³的天燃?xì)�；如改用電熱水壺�(zé)�水，則至少需要消耗1.4kW•h的電能[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），q_天然氣=1.68×10⁷J/m³]．

Answer 1

分析 （1）燃料燃燒時，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃，知道水的質(zhì)量、比熱容和初溫，利用Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量；
（3）求出加熱3壺水，水吸收的熱量Q_吸′，由題知Q_放=Q_吸′，利用Q_放=Vq求需要天然氣體積；
（4）至少需要消耗電能W_電=Q_吸′，進(jìn)行單位換算得出答案．

解答 解：（1）天然氣燃燒時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃，水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J；
（3）加熱3壺水，水吸收的熱量Q_吸′=3Q_吸=3×1.68×10⁶J=5.04×10⁶J；
由題知Q_放=Q_吸′=5.04×10⁶J，而Q_放=Vq，
需要天然氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{5.04×1{0}^{6}J}{1.68×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.3m³；
（4）至少需要消耗電能W_電=Q_吸′=5.04×10⁶J=1.4kW•h．
故答案為：化學(xué)；1.68×10⁶；0.3；1.4．

點評 本題綜合考查了吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的應(yīng)用，計算時注意單位換算：1kW•h=3.6×10⁶J．