零五网 全部参考答案 课课练答案 2025年课课练九年级物理上册苏科版 第48页解析答案
20. 2017 年 5 月 18 日,我国在南海试采可燃冰实现连续稳定产气。$ 1 m^{3} $ 可燃冰分解后,可释放出约 $ 150 m^{3} $ 天然气。已知 $ q_{天然气} = 2.1×10^{7} J/m^{3} $、$ c_{水} = 4.2×10^{3} J/(kg \cdot ℃) $、天然气的密度约为 $ 0.72 kg/m^{3} $,求:
(1)$ 150 m^{3} $ 天然气的质量约为多少千克。
(2)$ 1 m^{3} $ 可燃冰释放出的天然气完全燃烧,放出的热量是多少焦。
(3)在标准大气压下,若上述热量全部被水吸收,则可将 $ 1×10^{4} kg $ 的水从 $ 20℃ $ 加热至多少摄氏度?
答案:$(1)$ 求$150m^{3}$天然气的质量
解:根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得$m = \rho V$。
已知天然气密度$\rho = 0.72kg/m^{3}$,体积$V = 150m^{3}$,则天然气质量$m=\rho V = 0.72kg/m^{3}×150m^{3}=108kg$。
$(2)$ 求$1m^{3}$可燃冰释放出的天然气完全燃烧放出的热量
解:$1m^{3}$可燃冰分解后可释放出约$150m^{3}$天然气,根据燃料完全燃烧放热公式$Q_{放}=Vq$($V$为燃料体积,$q$为燃料热值)。
已知$q_{天然气}=2.1×10^{7}J/m^{3}$,$V = 150m^{3}$,则$Q_{放}=Vq_{天然气}=150m^{3}×2.1×10^{7}J/m^{3}=3.15×10^{9}J$。

$(3)$ 求水加热后的温度
解:由题知$Q_{吸}=Q_{放}=3.15× 10^{9}J$,根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t = cm(t - t_{0})$($c$为比热容,$m$为质量,$\Delta t$为温度变化量,$t$为末温,$t_{0}$为初温)。
已知$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$,$m = 1×10^{4}kg$,$t_{0}=20^{\circ}C$,则:
$t - t_{0}=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m}=\frac{3.15× 10^{9}J}{4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×1×10^{4}kg}=75^{\circ}C$,
$t=t_{0}+\Delta t = 20^{\circ}C + 75^{\circ}C=95^{\circ}C$。
综上,答案依次为:$(1)$$\boldsymbol{108kg}$;$(2)$$\boldsymbol{3.15× 10^{9}J}$;$(3)$$\boldsymbol{95^{\circ}C}$。
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