Question

2．2017 年5 月，中国首次海域可燃冰试采成功，成为全球第一个实现在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家．可燃冰的主要成分是甲烷，燃烧后几乎没有污染，是一种绿色的新型能源．根据测算，1 立方米可燃冰可以分解释放出约160 立方米的天然气．不考虑热量损失，100 升可燃冰完全燃烧释放的能量约5.376×l0⁸J，可以使约1.6m³的水温度从20℃升高到100℃．（q_天然气=3.36×10⁷J/m³，C_水=4.2×10³J/（kg•℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）知道1m³可燃冰可以分解释放出约160 m³的天然气，可求100 L可燃冰可以分解释放出的天然气，利用Q_放=Vq求天然气完全燃烧放出的热量，即100 L可燃冰完全燃烧释放的能量；
（2）由题知，Q_吸=Q_放，利用Q_吸=cm△t求水的质量，再利用ρ=$\frac{m}{V}$求水的体积．

解答 解：
（1）由题知，1m³可燃冰可以分解释放出约160 m³的天然气，
所以，100 L=0.1m³的可燃冰可以分解释放出约16 m³的天然气，
16 m³的天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq_天然气=16m³×3.36×10⁷J/m³=5.376×l0⁸J，
即100 L可燃冰完全燃烧释放的能量为5.376×l0⁸J；
（2）由题知，Q_吸=Q_放=5.376×l0⁸J，
由Q_吸=cm△t可得水的质量：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{5.376×1{0}^{8}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-20℃）}$=1600kg．
由ρ=$\frac{m}{V}$得水的体积：
V_水=$\frac{m}{{ρ}_{水}}$=$\frac{1600kg}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=1.6m³．
故答案为：5.376×l0⁸；1.6．

点评 本题考查了学生对燃料的热值、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．