Question

（1）氢气的热值为14.3×10⁷J/kg，完全燃烧0.1kg氢气可以放出多少J的热量？这些热量可以使100kg水温度从20℃升高到多少℃？[水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）作为燃料，氢气燃烧后的生成物仅为水，和煤炭相比具有什么的特点？

Answer 1

分析：知道氢气的热值和氢气的质量，利用燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq求氢气完全燃烧放出的热量；这些热量被水吸收，又知道水的质量、水的比热容、水的初温，利用吸热公式求水的末温；氢气燃烧后的生成物仅为水，而煤炭燃烧会产生二氧化硫和灰尘等，会污染环境．

解答：解：0.1kg的氢气完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=0.1kg×14.3×10⁷J/kg=1.43×10⁷J，
由题知，水吸收的热量Q_吸=Q_放=1.43×10⁷J，
∵Q_吸=cm△t，
∴水升高的温度：
△t=

Q吸

cm

=

1.43×107J

4.2×103J/(kg?℃)×100kg

≈34℃，
水的末温为：t=20℃+34℃=54℃；
由于氢气的燃烧产物是水，所以氢气的优点为无污染．
答：（1）完全燃烧0.1kg氢气可以放出1.43×10⁷J的热量；这些热量可以使100kg水温度从20℃升高到54℃；
（2）和煤炭相比具有无污染的特点．

点评：本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq的掌握和运用，热量计算时注意温度升高了（△t）与升高到（末温）的区别．