Question

为了洁化宜昌城区的空气质量，目前正在对“的士”车辆实施油改气，某学校开展物理社会实践活动，对目前“的士”车辆使用的燃料作社会调查．同学们通过查阅资料、询问“的士”司机等方式，得到如下调查结果：

燃料名称	热值	毒性	燃烧性	燃烧后的排放物	价格
汽油	4.6×10^7J/kg	有	较易完全	有大量二氧化碳、二氧化硫等气体	5.00元/L
天然气	7.8×10^7J/m^3	无	较易完全	有大量二氧化碳气体及水蒸气	3.00元/m^3

（1）以“的士”车辆每天运行路程约300km消耗汽油20L计算，“的士”车油改气后平均每天少支出约多少元？（汽油密度0.71×10³㎏/m³）
（2）实际上天然气是以液态形式装在汽车里的，那么天然气是采用什么方法把它变成液态的呢？
（3）根据上表以及计算结果提供的信息，说出车辆使用天燃气这种燃料有哪些优点．（要求说出二条）．

Answer

（1）每天运行300km需要的热量是相同的．根据题目中已知条件可以求出使用汽油需要支出的费用；知道汽油的密度、体积可以知道需要汽油的质量，根据Q=mq就知道了汽油燃烧放出的热量；也就知道了所需天然气燃烧放出的热量，就能知道所需天然气的体积，就知道了使用天然气需要支出的费用；两项相减就知道每天少支出的费用．
（2）实际上是把天然气液化了，液化方式有两种降低温度和压缩体积，在常温使用的条件下不能用降低温度的方法，只有用压缩体积的方法．
（3）优点从表格中找出，可以从有无毒性、是否环保、节约成本等方面考虑．
【解析】
（1）V汽油=20L=20×10-3m3；
     每天运行300km路程消耗汽油20L支出的费用为：20L×5.00元/L=100元；
     消耗20L汽油的质量为：
     m汽油=ρ汽油•V汽油=0.71×103kg/m3×20×10-3m3=14.2kg；
     汽油燃烧放出的热量为：
     Q汽油=m汽油•q汽油=14.2kg×4.6×107J/kg=65.32×107J；
     天然气燃烧放出的热量：Q天然气=Q汽油，
     又，Q天然气=V天然气•q天然气，
∴需要消耗的天然气为：
     V天然气==≈8.37m3；
     每天运行300km路程消耗天然气支出的费用为：8.37m3×3.00元/m3≈25元；
     每天少支出的费用为：100元-25元=75元．
答：每天少支出的费用为75元；
（2）天然气采用压缩体积的方法把它变为液态． 
（3）优点为：①天然气没有毒性；
             ②使用天然气比较环保，并且节省费用．