Question

在一标准大气压下完全燃烧140克焦炭能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则能使10kg、20℃的水温度升高到多少度？（焦炭的热值为3.0×10⁷J/kg）

Answer 1

已知：焦炭的热值q=3.0×10⁷J/kg，焦炭的质量m′=140g=0.14kg，水的质量m=10kg，水的初温t₀=20℃，水的比热c=4.2×10³J/（kg?℃）
求：焦炭能放出的热量Q_放=？；水温度升高到的温度t=？
解：（1）完全燃烧焦炭放出的热量：
Q_放=m′q=0.14kg×3.0×10⁷J/kg=4.2×10⁶J；
（2）水吸收的热量：Q_吸=30%Q_放=30%×4.2×10⁶J=1.26×10⁶J，
∵Q_吸=cm（t-t₀），
∴水升高到的温度t=+t₀=+20℃=50℃．
答：完全燃烧140克焦炭能放出的热量为4.2×10⁶J；
能使10kg、20℃的水温度升高到50℃．
分析：（1）知道焦炭的质量和焦炭的热值，利用公式Q_放=mq可计算焦炭完全燃烧放出的热量；
（2）根据公式Q_吸=30%Q_放求出水吸收的热量，又知道水的质量、水的比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）可计算水的末温．
点评：本题考查学生对燃料完全燃烧放出热量公式和吸热公式的掌握和运用，计算时注意沸腾特点（水沸腾时，吸热但温度不变）．