家庭中使用的液化石油气储存在钢罐里，钢罐顶部有一个阀门开关．液化石油气密度比空气大，燃烧值约为3.5×107焦/千克，不完全燃烧时也会产生CO等有毒气体，泄露时易发生爆炸和火灾事

Question

家庭中使用的液化石油气储存在钢罐里，钢罐顶部有一个阀门开关．液化石油气密度比空气大，燃烧值约为3.5×10⁷焦/千克，不完全燃烧时也会产生CO等有毒气体，泄露时易发生爆炸和火灾事故．
（1）测得钢罐和液化石油气的总质量是30千克，钢罐与水平地面的接触面积是5×10^-3米²，试计算地面承受的压强大小．
（2）设燃烧时放出的热量有50%被水吸收，将质量为2千克，初温为20℃的水加热到100℃，需完全燃烧液化石油气多少千克？
（3）当发现家里钢罐中的液化石油气泄露时，你怎么办？

Answer 1

（1）钢罐和液化石油气的总重：
G=mg=30kg×10N/kg=300N，
受力面积S=5×10^-3m²，
地面承受的压力：
F=G=300N，
地面承受的压强：
p=(F)/(S)=(300N)/(5×10-3m2)=6×10⁴Pa；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）
=6.72×10⁵J；
由题意可知，Q_吸=Q_放η，
Q_放=(Q吸)/(η)=(6.72×105J)/(50%)=1.344×10⁶J，
由Q_放=mq可得，需完全燃烧石油气的质量：
m′=(Q放)/(q)=(1.344×106J)/(3.5×107J/kg)=0.0384kg；
（3）当发现家里钢罐中的液化石油气泄露时，关闭阀门、开窗通气，严禁有明火出现．
答：（1）地面承受的压强为6×10⁴Pa；
（2）需完全燃烧液化石油气0.0384kg；
（3）关闭阀门、开窗通气，严禁有明火出现．