Question

氫能源具有來源廣、熱值高、無污染等優點．氫氣的熱值為14.3×10⁷J/kg，完全燃燒0.5kg的氫氣可放出

7.15×10⁷

焦的熱量；若這些熱量全部被10kg、20℃的水吸收，水溫在一標準大氣壓下將升高到

100

℃．一罐氫氣用去了一半，則剩余氫氣的熱值將

不變

．（水的比熱為4.2×10³J/（kg?℃））

Answer 1

分析：（1）知道氫氣的質量和熱值，利用公式Q_放=mq可計算氫氣完全燃燒放出的熱量；
（2）又知道水的質量、水的比熱容，根據Q_放=Q_吸=cm△t可計算水升高的溫度，再計算水的末溫（注意水的末溫為100℃，水沸騰時，吸熱但溫度不變）；
（3）熱值是燃料本身的一種特性，其大小僅與燃料種類有關，與燃料的質量無關．

解答：解：
（1）完全燃燒氫氣放出的熱量：
Q_放=mq=0.5kg×14.3×10⁷J/kg=7.15×10⁷J．
（2）∵Q_吸=cm△t=Q_放，
∴△t=

Q吸

cm

=

7.15×107J

4.2×103J/(kg?℃)×10kg

≈1702℃，
∵在1標準大氣壓下，水的沸點為100℃，并且沸騰時水的溫度不變，
∴水吸熱后，末溫為100℃，
（3）一罐氫氣用去了一半，質量變小，熱值不變，仍為14.3×10⁷J/kg．
故答案為：7.15×10⁷，100，不變．

點評：本題考查學生對燃料完全燃燒放出熱量公式和吸熱公式的掌握和運用，計算時注意沸騰特點．