Question

據估計，全國一年可產生城市生活垃圾約5.6×10⁸t，焚燒生活垃圾釋放的熱量為我所用，是綜合利用垃圾的一種方法．若燃燒lt生活垃圾可以放出1.176×10¹⁰J的熱量，問：
（1）1.176×10¹⁰J的熱量相當于完全燃燒多少焦碳產生的熱量？
（2）1.176×10¹⁰J的熱量可以在一個標準大氣壓下將多少體積的水由20℃加熱到沸騰？[ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg?℃），q_焦碳=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析：（1）知道每燃燒1噸垃圾可以得到1.176×10¹⁰J的熱量，這些熱量若由完全燃燒焦炭獲得，利用Q_放=mq求出需要完全燃燒焦炭的質量；
（2）又知道水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式Q_吸=cm_水△t和密度公式求水的體積．

解答：解：（1）由題知，Q_放=1.176×10¹⁰J，
∵Q_放=mq，
∴需要完全燃燒焦炭的質量：
m=

Q放

q

=

1.176×1010J

3.0×107J/kg

=392kg；
（2）在一個標準大氣壓下，水的沸點為100℃，
∵Q_吸=cm_水△t，
即：1.176×10¹⁰J=4.2×10³J/（kg?℃）×m_水×（100℃-20℃）
∴m_水=3.5×10⁴kg，
水的體積：
v=

m水

ρ

=

3.5×104kg

1×103kg/m3

=35m³．
答：（1）1.176×10¹⁰J的熱量相當于完全燃燒392kg焦碳產生的熱量；
（2）1.176×10¹⁰J的熱量可以在一個標準大氣壓下將35m³體積的水由20℃加熱到沸騰．

點評：本題考查了學生對密度公式、燃料完全燃燒放熱公式、吸熱公式的掌握和運用，因數值大，注意科學記數法的使用．