Question

（1）完全燃燒42g焦炭可以放出多少熱量？
（2）若焦炭完全燃燒放出的熱量只有50%被質量為2kg、初溫為30℃的水吸收，則水溫可升高多少？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）、q_焦炭=3.0×10⁷J/kg、此時外界為1標準大氣壓]．

Answer 1

分析：（1）知道焦炭的質量和熱值，根據Q_放=mq求出焦炭完全燃燒所放出的熱量；
（2）由Q_吸=Q_放η求出水吸收的熱量，根據Q_吸=cm△t求出水升高的溫度，一標準大氣壓下水的沸點是100℃，再根據水沸騰以后溫度不變、繼續吸熱確定水升高的溫度．

解答：解：（1）完全燃燒42g焦炭放出的熱量：
Q_放=m_焦炭q=42×10^-3kg×3×10⁷J/kg=1.26×10⁶J；
（2）由題意可知，水吸收的熱量：
Q_吸=Q_放η=1.26×10⁶J×50%=6.3×10⁵J，
∵Q_放=cm△t，
∴水溫度升高值：
△t=

Q吸

cm

=

6.3×105J

4.2×103J/(kg?℃)×2kg

=75℃．
∵△t=t-t₀，
∴t=t₀+△t=30℃+75℃=105℃，
∵在一標準大氣壓下水的沸點為100℃，雖吸熱但不升溫，
∴水溫的末溫為100℃，
水升高的溫度△t′=100℃-30℃=70℃．
答：（1）完全燃燒42g焦炭可以放出1.26×10⁶J的熱量；
（2）水溫可升高70℃．

點評：本題利用了公式Q=mq和Q_吸=cm△t進行計算，要注意在1個標準大氣壓下水的沸點為100℃，所以水溫升高到100℃，雖吸熱但不升溫．