17..氫能源具有來(lái)源廣、熱值高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn).氫氣的熱值為14.3×107J/kg,若一罐氫氣瓶?jī)?nèi)裝8kg的氫氣用去了一半后,對(duì)罐內(nèi)余下的氫氣與原來(lái)對(duì)比,其中關(guān)于內(nèi)能,密度,質(zhì)量,熱值這些四個(gè)物理量中不變的是熱值;在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,若用效率為80%的氫氣爐把初溫為20℃,質(zhì)量是100kg的水燒開(kāi),需要燃燒0.294kg的氫氣.[已知水的比熱容是4.2×1 03 J/(kg•℃)].
分析 (1)質(zhì)量是指物體所含物質(zhì)的多少;密度時(shí)某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量;
內(nèi)能與物體的質(zhì)量、種類、溫度有關(guān);
熱值是燃料的一種特性,它的大小和物質(zhì)的種類有關(guān),和物體的質(zhì)量、體積、放出熱量、是否完全燃燒等無(wú)關(guān);
(2)在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)100℃,知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫,利用吸熱公式Q吸=cm(t-t0)求水吸收的熱量;
根據(jù)燃燒的效率求出氫氣完全燃燒放出的熱量,最后根據(jù)Q=mq求出需要燃燒的氫氣.
解答 解:(1)一罐氫氣瓶?jī)?nèi)氫氣用去了一半后,氫氣的質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的一半,體積不變,由ρ=mV可知,氫氣的密度變��;
氫氣的溫度不變,質(zhì)量減小,內(nèi)能減�。�
熱值是燃料的一種特性,氫氣的狀態(tài)和物質(zhì)種類不變,熱值不變;
(2)在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)100℃,則水吸收的熱量:
Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(100℃-20℃)=3.36×107J;
因?yàn)闅錃鉅t的效率為80%,
所以,氫氣完全燃燒放出的熱量:
Q放=\frac{{Q}_{吸}}{η}=\frac{3.36×1{0}^{7}J}{80%}=4.2×107J,
由Q放=mq可得需要燃燒氫氣的質(zhì)量:
m氫氣=\frac{{Q}_{放}}{q}=\frac{4.2×1{0}^{7}J}{14.3×1{0}^{7}J}≈0.294kg.
故答案為:熱值;0.294.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱量的計(jì)算和燃料熱值的應(yīng)用,關(guān)鍵是知道在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)100℃.