Question

2013年3月，日本成功分离出可燃冰．1m³的可燃冰可在常温常压下可分离出164m³的天然气．已知天然气的热值为3.6×10⁷J/m³．燃烧164m³的天然气使16吨的水温度从20℃升高到100℃．求：
（1）水需要吸收热量？）
（2）完全燃烧164m³的天然气，则可以放出多少J的热量？天然气的燃烧效率是多大？

Answer

（1）知道水的质量、初温和末温，根据公式Q=cm（t-t）求出水吸收的热量；
（2）根据公式Q=qV求出完全燃烧天然气放出的热量，再根据公式η=×100%求出天然气的燃烧效率．
已知：天然气的热值为q=3.6×107J/m3，燃烧天然气的体积V=164m3，水的比热c=4.2×103J/（kg•℃），水的质量m=16t=1.6×104kg，初温t=20℃，末温t=100℃
求：（1）水需要吸收热量Q吸=？；（2）完全燃烧天然气放出的热量Q放=？；天然气的燃烧效率η=？
【解析】
（1）水需要吸收热量：
Q吸=cm（t-t）=4.2×103J/（kg•℃）×1.6×104kg×（100℃-20℃）=5.376×109J；
（2）完全燃烧164m3的天然气，可以放出的热量：
Q放=qV=3.6×107J/m3×164m3=5.904×109J，
天然气的燃烧效率：
η=×100%=×100%≈91.1%．
答：（1）水需要吸收热量5.376×109J；
（2）完全燃烧164m3的天然气，则可以放出5.904×109J的热量；天然气的燃烧效率是91.1%．