要使200千克水从20℃升高到100℃需要吸收多少热量?若这些热量由焦炭燃烧来供,则至少需要完全燃烧多少千克焦炭?(焦炭的燃烧值为3.0×107焦/千克)

问题描述:

要使200千克水从20℃升高到100℃需要吸收多少热量?若这些热量由焦炭燃烧来供,则至少需要完全燃烧多少千克焦炭?(焦炭的燃烧值为3.0×107焦/千克)

已知:水的质量m=200kg,水的初温t0=20℃,水的末温t=100℃,水的比热c=4.2×103J/(kg•℃),炭的燃烧值为q=3.0×107J/kg
求:水吸收的热量Q=?;需要完全燃烧焦炭的质量m′=?
(1)水吸收的热量为:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(100℃-20℃)=6.72×107J.
(2)若这些热量由焦炭燃烧来供,即焦炭完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量,所以焦炭完全燃烧放出的热量:
Q=Q=6.72×107J,
∵Q=qm
∴完全燃烧焦炭的质量:
m′=

Q
q
=
6.72×107J
107J/kg
=2.24kg.
答:水吸收的热量为6.72×107J;若这些热量由焦炭燃烧来供,则至少需要完全燃烧2.24kg焦炭.