Question

11．500克的木炭完全燃烧后，释放出的热量是多少？如果所释放出的热量有25%被水吸收，问能使1标准大气压下24℃12千克的水的温度升高到多少℃？实际升高多少℃？为什么？（已知：木炭的热值为3.4×10⁷J/kg，水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），1标准大气压下水的沸点是100℃）．

Answer 1

分析 （1）根据燃料完全燃烧放热公式Q=mq计算500g木炭完全燃烧时放出的热量；
（2）由题知，Q_吸=Q_放×25%，根据吸热公式Q_吸=cm△t求出12kg水的温度升高值；注意1标准大气压下水的沸点是100℃，水沸腾时，吸热温度不变．

解答 解：
（1）m_炭=500g=0.5kg，
木炭完全燃烧时放出的热量：
Q_放=m_炭q=0.5kg×3.4×10⁷J/kg=1.7×10⁷J；
（2）由题知，Q_吸=Q_放×25%=1.7×10⁷J×25%=4.25×10⁶J，
由Q_吸=cm△t可得，理论上水升高的温度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{4.25×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×12kg}$≈84.3℃，
理论上水的末温：t=t₀+△t=24℃+84.3℃=108.3℃，
因为1标准大气压下水的沸点是100℃，水沸腾时，吸热温度不变，
所以可以使水的温度升高值：
△t′=100℃-24℃=76℃．
答：500克的木炭完全燃烧后，释放出的热量是1.7×10⁷J；如果所释放出的热量有25%被水吸收，能使1标准大气压下24℃12千克的水的温度升高到100℃；因为1标准大气压下水的沸点是100℃，水沸腾时，吸热温度不变，所以实际升高76℃．

点评 本题考查学生对燃料燃烧放出热量公式和热传递过程中吸热公式的综合运用，计算△t时注意1标准大气压下水的沸点是100℃，易错点！