Question

在一標準大氣壓下完全燃燒140克焦炭能放出多少熱量？若這些熱量的30%被水吸收，則能使10kg、20℃的水溫度升高到多少度？（焦炭的熱值為3.0×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）知道焦炭的質量和焦炭的熱值，利用公式Q_放=mq可計算焦炭完全燃燒放出的熱量；
（2）根據公式Q_吸=30%Q_放求出水吸收的熱量，又知道水的質量、水的比熱容，根據Q_吸=cm（t-t₀）可計算水的末溫．

解答：已知：焦炭的熱值q=3.0×10⁷J/kg，焦炭的質量m′=140g=0.14kg，水的質量m=10kg，水的初溫t₀=20℃，水的比熱c=4.2×10³J/（kg?℃）
求：焦炭能放出的熱量Q_放=？；水溫度升高到的溫度t=？
解：（1）完全燃燒焦炭放出的熱量：
Q_放=m′q=0.14kg×3.0×10⁷J/kg=4.2×10⁶J；
（2）水吸收的熱量：Q_吸=30%Q_放=30%×4.2×10⁶J=1.26×10⁶J，
∵Q_吸=cm（t-t₀），
∴水升高到的溫度t=

Q吸

cm

+t₀=

1.26×106J

4.2×103J/(kg?℃)×10kg

+20℃=50℃．
答：完全燃燒140克焦炭能放出的熱量為4.2×10⁶J；
能使10kg、20℃的水溫度升高到50℃．

點評：本題考查學生對燃料完全燃燒放出熱量公式和吸熱公式的掌握和運用，計算時注意沸騰特點（水沸騰時，吸熱但溫度不變）．