Question

某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用酒精燈把0.1kg的水從20℃加熱到100℃，求：
（1）水吸收的熱量，（c_水=4.2×10³ J/（kg?℃））
（2）這些熱量由酒精燃燒提供，至少要完全燃燒多少酒精（q_酒=3.0×10⁷J/kg）
（3）如果實(shí)際用了1.6g酒精，那此次加熱過程效率是多少？

Answer 1

分析：（1）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-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）當(dāng)酒精完全燃燒釋放的熱量全部被水吸收時(shí)需要酒精的質(zhì)量最少，根據(jù)Q_放=mq求出最少需完全燃燒酒精的質(zhì)量；
（3）利用Q_放=mq求出1.6g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，再利用效率公式求加熱效率．

解答：解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×0.1kg×（100℃-20℃）
=3.36×10⁴J；
（2）∵酒精完全燃燒釋放的熱量全部被水吸收時(shí)需要酒精的質(zhì)量最少，
∴由Q_放=mq可得，需要完全燃燒酒精的最少質(zhì)量：
m′=

Q放

q

=

Q吸

q

=

3.36×104J

3.0×107J/kg

=1.12×10^-3kg=1.12g．
（3）酒精完全燃燒放出的熱量：
Q_放=m_酒q_酒=0.0016kg×3.0×10⁷J/kg=4.8×10⁴J，
加熱效率：
η=

Q吸

Q放

×100%=

3.36×104J

4.8×104J

×100%=70%．
答：（1）水吸收的熱量為3.36×10⁴J；
（2）這些熱量由酒精燃燒提供，至少要完全燃燒1.12g酒精；
（3）如果實(shí)際用了1.6g酒精，那此次加熱過程效率是70%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了吸熱公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式和效率公式的應(yīng)用，要注意當(dāng)酒精完全燃燒釋放的熱量全部被水吸收時(shí)需要酒精的質(zhì)量最少．