Question

18．（1）完全燃燒100g焦炭放出的熱量是多少？（焦炭的熱值：3.0×10⁷J/kg）
（2）若這些熱量只有21%被5kg的40℃的水吸收．在1標準大氣壓下，能否將水加熱至沸騰？
（3）若焦炭放出的熱量約有10%被2kg的液體吸收，液體的溫度升高了72℃（液體還沒有沸騰），則該液體的比熱容是多少？

Answer 1

分析 （1）知道焦炭的熱值和質量，根據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t=t₀+$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{水}{m}_{水}}$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；
（3）知道焦炭完全燃燒放出的熱量和效率，根據效率的變形公式Q_吸′=η′Q_放求出液體吸收的熱量，然后根據c=$\frac{{Q}_{吸}^{′}}{m′△t}$求出液體的比熱容．

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=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%得，水吸收的熱量：
Q_吸=ηQ_放=21%×3×10⁶J=6.3×10⁵J，
由Q_吸=c_水m_水（t-t₀）得，水的末溫：
t=t₀+$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{水}{m}_{水}}$
=40℃+$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×5kg}$
=70℃，
在1標準大氣壓下，水的沸點為100℃，而t=70℃＜100℃，
故不能將水加熱至沸騰．
（3）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%得，液體吸收的熱量：
Q_吸′=η′Q_放=10%×3×10⁶J=3×10⁵J，
則液體的比熱容c=$\frac{{Q}_{吸}^{′}}{m′△t}$=$\frac{3×1{0}^{5}J}{2kg×72℃}$≈2.1×10³J/（kg•℃）．
答：（1）完全燃燒100g焦炭放出的熱量是=3×10⁶J；
（2）在1標準大氣壓下，不能將水加熱至沸騰；
（3）該液體的比熱容是2.1×10³J/（kg•℃）．

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．