Question

1．現(xiàn)代社會(huì)，“變廢為寶”已成為節(jié)約能源的重要途徑，例如“填埋”和“焚燒”垃圾都可發(fā)電，這樣既處理了垃圾，又起到了節(jié)能減排的效果．經(jīng)研究表明每焚燒1t垃圾可發(fā)電8.1×10⁸J．請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算一下1t垃圾發(fā)電產(chǎn)生的這些能量
（1）相當(dāng)于完全燃燒多少kg的汽油放出的熱量？（汽油的熱值q=3×10⁷J/kg）
（2）可使效率為30%的汽車(chē)勻速前進(jìn)多少km？（汽車(chē)勻速前進(jìn)受到的摩擦力f=648N）
（3）如果這些能量全部被水吸收，可將多少kg50℃的水燒開(kāi)？
[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下；結(jié)果保留整數(shù)]．

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）因?yàn)槠��?chē)勻速前進(jìn)，所以汽車(chē)的牽引力等于阻力，又知道W=30%×Q_放，利用功的公式求汽車(chē)前進(jìn)的距離；
（3）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．

解答 解：
（1）由題知，汽油完全燃燒放出的熱量：Q_放=W_電=8.1×10⁸J，
由Q_放=mq可得，汽油的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.1×1{0}^{8}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=27kg；
（2）汽車(chē)勻速前進(jìn)，F(xiàn)=f=648N，
由題知，牽引力所做的功：W=30%×Q_放=30%×8.1×10⁸J=2.43×10⁸J，
由W=Fs可得，汽車(chē)勻速前進(jìn)的距離：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{2.43×1{0}^{8}J}{648N}$=375000m=375km；
（3）由題知，垃圾燃燒產(chǎn)生的能量全部被水吸收，即Q_吸=Q_放=8.1×10⁸J，
由Q_吸=cm_水（t-t₀）可得，燒開(kāi)水的質(zhì)量：
m_水=$\frac{{Q}_{吸}}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{8.1×1{0}^{8}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-50℃）}$≈3.86×10³kg．
答：（1）相當(dāng)于完全燃燒27kg的汽油；
（2）可供汽車(chē)勻速前進(jìn)375km；
（3）能把3.86×10³kg的50℃的水燒開(kāi)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、功的公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運(yùn)用，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，計(jì)算時(shí)要求靈活運(yùn)用公式．