试题

对城市生活垃圾的有效处理，是节能、环保的一项重要举措．收集的生活垃圾经过处理分成三类物质：一类是固体垃圾，经填埋、碾压、消毒、覆盖后恢复植被可供郊游、观光；一类是生活垃圾渗沥液，将渗沥液收集起来，用高压泵和压力管道输送到污水处理厂；一类是垃圾气体，其主要成份为甲烷（CH₄），可将它收集起来加以利用，每千克生活垃圾经特殊处理后平均能产生0.07m²的垃圾气体，已知该气体的热值为8.1×m⁷J/m³．请回答下列问题：
（1）这0.07m³的垃圾气体完全燃烧后产生的热量是多少？
（2）若将这些热量全部用来烧水，可使多少kg的水从25℃升高到100℃？
[水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃）]
（3）若将这0.07m³垃圾气体完全燃烧后所产生热量的50%用来提起一质量为20t的物体，能把该物体提高多少米？（g取10N/kg）

解：（1）垃圾气体完全燃烧后产生的热量Q_放=qV=8.1×10⁷J/m³×0.07m³=5.67×10⁶J；
（2）因为Q_放=Q_吸；则根据Q_吸=cm（t-t₀）得：
m=

Q吸

c(t-t0)

=

5.67×106J

4.2×103J/(kg·℃)×(100℃-25℃)

=18kg．
（3）∵W=Q_放η=5.67×10⁶J×50%=2.835×10⁶J，
∴该物体提高的高度h=

W

G

=

W

mg

=

2.835×106J

20×1000kg×10N/kg

=14.175m．
答：（1）这0.07m³的垃圾气体完全燃烧后产生的热量是5.67×10⁶J；
（2）若将这些热量全部用来烧水，可使18kg的水从25℃升高到100℃；
（3）能把该物体提高14.175m．
解：（1）垃圾气体完全燃烧后产生的热量Q_放=qV=8.1×10⁷J/m³×0.07m³=5.67×10⁶J；
（2）因为Q_放=Q_吸；则根据Q_吸=cm（t-t₀）得：
m=

Q吸

c(t-t0)

=

5.67×106J

4.2×103J/(kg·℃)×(100℃-25℃)

=18kg．
（3）∵W=Q_放η=5.67×10⁶J×50%=2.835×10⁶J，
∴该物体提高的高度h=

W

G

=

W

mg

=

2.835×106J

20×1000kg×10N/kg

=14.175m．
答：（1）这0.07m³的垃圾气体完全燃烧后产生的热量是5.67×10⁶J；
（2）若将这些热量全部用来烧水，可使18kg的水从25℃升高到100℃；
（3）能把该物体提高14.175m．