Question

西部地区蕴藏大量的天然气，将其通过管道送到能源缺乏的东部，这个工程叫“西气东输”，此工程已经到达南京，于2004年5月开始，南京将开始实施天然气换煤气工程．
（1）天然气和煤气相比，从环保角度来看，天然气有什么优点？
（2）从能量角度分析天然气有什么优点？
（3）天然气的热值是8.4×10⁷J/m³，煤气的热值是3.9×10⁷J/m³，在不计热损失的情况下，分别加热一壶质量为10kg、初温为20℃的水至沸腾（标准大气压下），各需多少天然气和煤气？天然气的价格是2.2元/m³，煤气的价格是1.1元/m³，用哪一个更划算？

Answer

（1）从环保角度来看，天然气主要成分是甲烷，燃烧时产生的有害物质少、污染小；
（2）天然气的热值是8.4×107J/m3，煤气的热值是3.9×107J/m3，燃烧相同质量的天然气和煤气，天然气放热多；
（3）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，可以求水吸收的热量，再利用Q吸=Q放=mq求需要的煤气和天然气的质量，最后利用天然气和煤气的价格计算说明使用哪一种更划算．
【解析】
（1）从环保角度来看，燃烧时天然气产生的有害物质少、污染小；
（2）因为天然气的热值大于煤气的热值，所以燃烧相同质量的天然气和煤气，天然气放热多；
（3）水吸热：
Q吸=cm（t-t）=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（100℃-20℃）=3.36×106J，
∵Q吸=Q放=mq，
∴需要天然气：
V天=，
用费：2.2元/m3×0.04m3=0.088元；
需要煤气：
V煤=，
用费：1.1元/m3×0.086m3=0.0946元；
由此可知，使用天然气更划算．
答：（1）燃烧天然气污染小；
（2）天然气的热值大；
（3）各需天然气0.042m3和煤气0.086m3，使用天然气更划算．