Question

物理科研小組的同學(xué)做了下面的實(shí)驗(yàn)，取500g水放在燒杯中，測得水的溫度為20℃，然后點(diǎn)燃酒精燈通過石棉網(wǎng)給燒杯里水加熱，并將溫度計(jì)插在水中觀察水溫的變化，當(dāng)溫度計(jì)的示數(shù)為70℃時(shí)，裝有10g的酒精剛好燒完。（C_水=4.2×10³J/（Kg·℃））

(1)計(jì)算：實(shí)驗(yàn)中水吸收了多少熱量？

(2)有的同學(xué)試圖用水吸收的熱量來計(jì)算酒精的熱值，請你分析這種做法是否可行？

(3)如果從資料中查出酒精的熱值，請計(jì)算出此次實(shí)驗(yàn)中的熱效率？

 

Answer 1

【答案】

（1）   1．05×10⁵J（2）不可行，存在熱損失（答案合理即可）（3）35

【解析】知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值，要計(jì)算熱值大小就要知道酒精完全燃燒放出的熱量和酒精的質(zhì)量，而水吸收的熱量并不等于酒精完全燃燒放出的熱量，而是小于，據(jù)此分析；利用Q_放=qm求出10g酒精完全燃燒放出的熱量，這是總能量，被水吸收的為有用能量，再利用效率公式求酒精燈的效率．

（1）水吸收的熱量：

Q_吸=cm△t

=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（70℃-20℃）

=1.05×10⁵J；

答：實(shí)驗(yàn)中水吸收的熱量為1.05×10⁵J．

（2）不可以．因?yàn)楣��?q=Q/m中，Q是酒精完全燃燒所放出的熱量，而酒精完全放出的熱量并沒有全部被水吸收，所以不能用水吸收的熱量來計(jì)算熱值．

（3）酒精完全燃燒放出的熱量：

Q_放=q_酒精m_酒精=3.0×10⁷J/kg×0.01kg=3.0×10⁵J，

酒精燈的效率：

η=Q_吸/Q_放×100%=1.05×10⁵J/3.0×10⁵J×100%=35%．