Question

（1）完全燃烧42g焦炭可以放出多少热量？
（2）若焦炭完全燃烧放出的热量只有50%被质量为2kg、初温为30℃的水吸收，则水温可升高多少？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）、q_焦炭=3.0×10⁷J/kg、此时外界为1标准大气压]．

Answer 1

分析：（1）知道焦炭的质量和热值，根据Q_放=mq求出焦炭完全燃烧所放出的热量；
（2）由Q_吸=Q_放η求出水吸收的热量，根据Q_吸=cm△t求出水升高的温度，一标准大气压下水的沸点是100℃，再根据水沸腾以后温度不变、继续吸热确定水升高的温度．

解答：解：（1）完全燃烧42g焦炭放出的热量：
Q_放=m_焦炭q=42×10^-3kg×3×10⁷J/kg=1.26×10⁶J；
（2）由题意可知，水吸收的热量：
Q_吸=Q_放η=1.26×10⁶J×50%=6.3×10⁵J，
∵Q_放=cm△t，
∴水温度升高值：
△t=

Q吸

cm

=

6.3×105J

4.2×103J/(kg?℃)×2kg

=75℃．
∵△t=t-t₀，
∴t=t₀+△t=30℃+75℃=105℃，
∵在一标准大气压下水的沸点为100℃，虽吸热但不升温，
∴水温的末温为100℃，
水升高的温度△t′=100℃-30℃=70℃．
答：（1）完全燃烧42g焦炭可以放出1.26×10⁶J的热量；
（2）水温可升高70℃．

点评：本题利用了公式Q=mq和Q_吸=cm△t进行计算，要注意在1个标准大气压下水的沸点为100℃，所以水温升高到100℃，虽吸热但不升温．