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2025年1课3练单元达标测试九年级物理上册苏科版
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21.(8分)我国是世界上第一个对可燃冰实现安全可控开采的国家. 假设$1m^{3}$可燃冰分解后,可释放出$200m^{3}$的天然气,如图所示. [已知$q_{天然气}= 3.57×10^{7}J/m^{3}$,$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$,在1个标准大气压下]问：
(1)$1m^{3}$可燃冰释放出的天然气完全燃烧,放出的热量是多少？
(2)若上述热量全部被水吸收,可将初温为$35^{\circ}C$,质量为$3.4×10^{4}kg的水加热到多少^{\circ}C$？
(1)$1m^{3}$可燃冰释放出的天然气完全燃烧,放出的热量是多少？
(2)若上述热量全部被水吸收,可将初温为$35^{\circ}C$,质量为$3.4×10^{4}kg的水加热到多少^{\circ}C$？
答案：
21.
(1)$7.14×10^{9}\ J$
(2)$85\ ^{\circ}C$ [解析]
(1)由题可知，$1\ m^{3}$可燃冰分解后，可释放出$200\ m^{3}$天然气，这些天然气完全燃烧产生热量：$Q_{放}=Vq_{天然气}=200\ m^{3}×3.57×10^{7}\ J/m^{3}=7.14×10^{9}\ J$.
(2)由题可知，天然气完全燃烧释放的热量被水完全吸收，则$Q_{放}=Q_{吸}=7.14×10^{9}\ J$；由$Q_{吸}=cm\Delta t$可得，加热温度为$35\ ^{\circ}C$，质量为$3.4×10^{4}\ kg$的水，水的末温：$t=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m_{水}}+t_{0}=\frac{7.14×10^{9}\ J}{4.2×10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)×3.4×10^{4}\ kg}+35\ ^{\circ}C=85\ ^{\circ}C$.
(1)$7.14×10^{9}\ J$
(2)$85\ ^{\circ}C$ [解析]
(1)由题可知，$1\ m^{3}$可燃冰分解后，可释放出$200\ m^{3}$天然气，这些天然气完全燃烧产生热量：$Q_{放}=Vq_{天然气}=200\ m^{3}×3.57×10^{7}\ J/m^{3}=7.14×10^{9}\ J$.
(2)由题可知，天然气完全燃烧释放的热量被水完全吸收，则$Q_{放}=Q_{吸}=7.14×10^{9}\ J$；由$Q_{吸}=cm\Delta t$可得，加热温度为$35\ ^{\circ}C$，质量为$3.4×10^{4}\ kg$的水，水的末温：$t=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m_{水}}+t_{0}=\frac{7.14×10^{9}\ J}{4.2×10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)×3.4×10^{4}\ kg}+35\ ^{\circ}C=85\ ^{\circ}C$.
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