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？（在一個標準大氣壓下）
（3）可使效率為30%的汽車勻速前進多少km？（汽車勻速前進的牽引力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）因為汽車勻速前進，所以汽車的牽引力等于阻力，又知道W=30%×Q_放，利用功的公式求汽車前進的距離．

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，
汽車前進的距離s=$\frac{W}{F}$=$\frac{2.52×1{0}^{8}J}{600N}$=4.2×10⁵m=420km．
答：
（1）相當于完全燃燒28kg的汽油；
（3）能把2500kg的20℃的水燒開；
（2）可供汽車勻速前進420km．

點評 本題考查了學生對吸熱公式、功的公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運用，知識點多、綜合性強，計算時要求靈活運用公式．