Question

19．完全燃燒100g焦炭放出的熱量是多少？若這些熱量只有42%被5kg的40℃的水吸收，能否將水加熱至沸騰？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），q_焦炭=3×10⁷J/kg，氣壓為1標準大氣壓]．

Answer 1

分析 （1）知道焦炭的熱值和質量，根據(jù)Q_放=mq求出焦炭完全燃燒放出的熱量；
（2）知道焦炭完全燃燒放出的熱量和效率，根據(jù)效率的變形公式Q_吸=ηQ_放求出水吸收的熱量，又知道水的比熱容、質量、初溫，根據(jù)t=t₀+$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$求出水的末溫，再結合一標準大氣壓下水的沸點即可判斷水是否沸騰．

解答 解：
（1）焦炭的質量m=100g=0.1kg，
則焦炭完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=0.1kg×3.0×10⁷J/kg=3×10⁶J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得，水吸收的熱量：
Q_吸=ηQ_放=42%×3×10⁶J=1.26×10⁶J，
由Q_吸=c_水m_水（t-t₀）得，水的末溫：
t=t₀+$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{水}{m}_{水}}$=40℃+$\frac{1.26×1{0}^{3}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×5kg}$=100℃，
在1標準大氣壓下，水的沸點為100℃，故能將水加熱至沸騰．
答：完全燃燒100g焦炭放出的熱量為3×10⁶J，能將水加熱至沸騰．

點評 本題考查學生對燃料燃燒放出熱量公式、熱傳遞過程中的吸熱公式及效率公式的理解和運用，計算時注意單位統(tǒng)一，關鍵是公式及變形公式的應用，難度不大．