Question

（1）氫氣的熱值為14.3×10⁷J/kg，完全燃燒0.1kg氫氣可以放出多少J的熱量？這些熱量可以使100kg水溫度從20℃升高到多少℃？[水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）作為燃料，氫氣燃燒后的生成物僅為水，和煤炭相比具有什么的特點？

Answer 1

分析：知道氫氣的熱值和氫氣的質量，利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq求氫氣完全燃燒放出的熱量；這些熱量被水吸收，又知道水的質量、水的比熱容、水的初溫，利用吸熱公式求水的末溫；氫氣燃燒后的生成物僅為水，而煤炭燃燒會產生二氧化硫和灰塵等，會污染環境．

解答：解：0.1kg的氫氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=0.1kg×14.3×10⁷J/kg=1.43×10⁷J，
由題知，水吸收的熱量Q_吸=Q_放=1.43×10⁷J，
∵Q_吸=cm△t，
∴水升高的溫度：
△t=

Q吸

cm

=

1.43×107J

4.2×103J/(kg?℃)×100kg

≈34℃，
水的末溫為：t=20℃+34℃=54℃；
由于氫氣的燃燒產物是水，所以氫氣的優點為無污染．
答：（1）完全燃燒0.1kg氫氣可以放出1.43×10⁷J的熱量；這些熱量可以使100kg水溫度從20℃升高到54℃；
（2）和煤炭相比具有無污染的特點．

點評：本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運用，熱量計算時注意溫度升高了（△t）與升高到（末溫）的區別．