Question

5．无烟煤的热值是3.4×10⁷焦/千克，20 克无烟煤充分燃烧时可放出多少热量？若这些热量被2千克的水吸收，在1标准大气压下，可以使水的温度从30℃升高到多少摄氏度？（无烟煤的热值为3.4×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）根据热值公式Q=mq计算20g无烟煤充分燃烧时可放出的热量；
（2）由题知，Q_吸=Q_放，再利用Q_吸=cm△t求水的温度升高值，进而求出末温，注意：在1标准大气压下，水的沸点为100℃．

解答 解：
（1）无烟煤的质量m=20g=2×10^-2kg，20g无烟煤充分燃烧放出热量：
Q_放=mq=2×10^-2kg×3.4×10⁷J/kg=6.8×10⁵J；
（2）由题知，Q_吸=Q_放，
由Q_吸=cm△t得：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{c{m}_{水}}$=$\frac{6.8×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×2kg}$≈81℃，
可以使水的温度从30℃升高到t=81℃+30℃=111℃，
而在1标准大气压下，水的沸点为100℃，
所以最后水的末温为100℃．
答：20 g无烟煤充分燃烧时可放出6.8×10⁵J的热量．若这些热量被2kg的水吸收，在1标准大气压下，可以使水的温度从30℃升高到100℃．

点评 本题考查了燃料完全燃烧放热公式及吸热公式的应用，注意：在1标准大气压下，水的沸点为100℃．