阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”，在牛背上装有一个塑料袋，通过导管收集牛体内排出的气体．从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取0.21kg甲烷．若这些甲烷完全燃烧放出

Question

阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”，在牛背上装有一个塑料袋，通过导管收集牛体内排出的气体．从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取0.21kg甲烷．若这些甲烷完全燃烧放出的热量80%被水吸收，可使一定质量的水从20℃升高到70℃．[q_甲烷=5.6×10⁷J/kg，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）求出0.21kg甲烷完全燃烧后放出的热量．
（2）求出可使多少千克的水从20℃升高到70℃．

Answer 1

（1）甲烷完全燃烧放出的热量：Q_放=m₁q=0.21kg×5.6×10⁷J/kg=1.176×10⁷J；
（2）由题知，Q_吸=η×Q_放=1.176×10⁷J×80%=9.408×10⁶J，
由Q_吸=cm（t-t₀）可知，
水的质量为：m₂=(Q放)/(c(t-t0))=(9.408×106J)/(4.2×103J/(kg•℃)×(70℃-20℃))=44.8kg．
答：
（1）甲烷完全燃烧放出的热量是1.176×10⁷J；
（2）若这些甲烷完全燃烧放出的热量有80%被水吸收，可使44.8kg质量的水从20℃升高到70℃．