1972年,人类第一次发现以矿藏形式存在的神秘冰晶体-可燃冰,它的密度与冰的约相等,可在短时间内变为气体而体积增至原来的164倍.实验证明,1m3可燃冰与164m3天然气燃烧放出的热量相当
题目
1972年,人类第一次发现以矿藏形式存在的神秘冰晶体-可燃冰,它的密度与冰的约相等,可在短时间内变为气体而体积增至原来的164倍.实验证明,1m3可燃冰与164m3天然气燃烧放出的热量相当.若能解决开采、运输等环节的技术难题使用可燃冰做燃料,将会使人类的燃料使用史延长几个世纪.(q天然气=8.4×107J/m3,q标准煤=2.8×107J/m3,C水=4.2×103J/kg•℃)
(1)0.45Kg可燃冰完全变成气体的密度约是多大?
(2)每立方米可燃冰完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使82t的冷水温度升高多少摄氏度?
(3)探测估计,仅我国西沙海域可燃冰储量就达4.0×1012m3,它完全燃烧释放的能量相当于多少吨标准煤完全燃烧释放的能量?
答案
(1)可燃冰的密度:
ρ
可燃冰=ρ
冰=0.9×10
3Kg/m
3,
∵可燃冰变成气体质量不变,
即:ρ
可燃冰V=ρ
气体V
气体=ρ
气体×164V,
∴ρ
气体=
×ρ
可燃冰=
×0.9×10
3Kg/m
3≈5.5kg/m
3;
(2)每立方米可燃冰完全燃烧放出的热量:
Q
放=Vq
天然气=164m
3×8.4×10
7J/m
3=1.3776×10
10J,
∵Q
吸=Q
放=cm△t=1.3776×10
10J,
∴△t=
=
1.3776×1010J |
4.2×103J/(kg•℃)×82×103kg |
=40℃;
(3)4.0×10
12m
3可燃冰完全燃烧释放的能量:
Q=8.4×10
7J/m
3×4.0×10
12×164m
3=5.5104×10
20J,
∵Q
放=m
煤q=Q=5.5104×10
20J,
∴m
煤=
=
=1.968×10
13kg=1.968×10
10t.
答:(1)0.45Kg可燃冰完全变成气体的密度约是5.5kg/m
3;
(2)每立方米可燃冰完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使82t的冷水温度升高40℃摄氏度;
(3)它完全燃烧释放的能量相当于1.968×10
10t吨标准煤完全燃烧释放的能量.
举一反三
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