西部地区蕴藏大量的天然气,将其通过管道送到能源缺乏的东部,这个工程叫“西气东输”,此工程已经到达南京,于2004年5月开始,南京将开始实施天然气换煤气工程.(1)天然气和煤气相比,从环保角度来看,天然气有什么优点?(2)从能量角度分析天然气有什么优点?(3)天然气的热值是8.4×107J/m3,煤气的热值是3.9×107J/m3,在不计热损失的情况下,分别加热一壶质量为10kg、初温为20℃的水至沸腾(标准大气压下),各需多少天然气和煤气?天然气的价格是2.2元/m3,煤气的价格是1.1元/m3,用哪一个更划算?

问题描述:

西部地区蕴藏大量的天然气,将其通过管道送到能源缺乏的东部,这个工程叫“西气东输”,此工程已经到达南京,于2004年5月开始,南京将开始实施天然气换煤气工程.
(1)天然气和煤气相比,从环保角度来看,天然气有什么优点?
(2)从能量角度分析天然气有什么优点?
(3)天然气的热值是8.4×107J/m3,煤气的热值是3.9×107J/m3,在不计热损失的情况下,分别加热一壶质量为10kg、初温为20℃的水至沸腾(标准大气压下),各需多少天然气和煤气?天然气的价格是2.2元/m3,煤气的价格是1.1元/m3,用哪一个更划算?

(1)从环保角度来看,燃烧时天然气产生的有害物质少、污染小;
(2)因为天然气的热值大于煤气的热值,所以燃烧相同质量的天然气和煤气,天然气放热多;
(3)水吸热:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(100℃-20℃)=3.36×106J,
∵Q=Q=mq,
∴需要天然气:
V=

Q
q
3.36×106J
8.4×107J/m3
= 0.04m3
用费:2.2元/m3×0.04m3=0.088元;
需要煤气:
V=
Q
q
3.36×106J
3.9×107J/m3
= 0.086m3

用费:1.1元/m3×0.086m3=0.0946元;
由此可知,使用天然气更划算.
答:(1)燃烧天然气污染小;
(2)天然气的热值大;
(3)各需天然气0.042m3和煤气0.086m3,使用天然气更划算.
答案解析:(1)从环保角度来看,天然气主要成分是甲烷,燃烧时产生的有害物质少、污染小;
(2)天然气的热值是8.4×107J/m3,煤气的热值是3.9×107J/m3,燃烧相同质量的天然气和煤气,天然气放热多;
(3)知道水的质量、水的比热容和水的温度变化,可以求水吸收的热量,再利用Q=Q=mq求需要的煤气和天然气的质量,最后利用天然气和煤气的价格计算说明使用哪一种更划算.
考试点:热量的计算;燃料的热值.
知识点:本题考查了燃料燃烧放热的计算、吸热公式的利用,涉及到了环保知识,知识点多,有难度.