Question

13．小明同學(xué)在做水的沸騰實(shí)驗(yàn)時(shí)，用酒精燈給250g的水加熱，并繪制了如圖所示的水的溫度隨時(shí)間變化的圖象．已知小明在10min內(nèi)完全燃燒了4g酒精，酒精的熱值是4.2×10⁷J/kg，水的比熱容是4.2×10³ J/（kg•℃）．加熱10min時(shí)，
求：（1）水吸收的熱量是多少？
（2）4g酒精完全燃燒放出的熱量是多少？
（3）酒精燈燒水的效率是多少？（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 由圖象讀出水溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
已知酒精的質(zhì)量和熱值，利用Q=mq可求酒精完全燃燒產(chǎn)生的熱量；
燒水時(shí)的熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比．

解答 解：（1）水的質(zhì)量m水=250g=0.25kg，由圖象可知加熱10min，使水溫由20℃升高到55℃，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.25kg×（55℃-20℃）=3.675×10⁴J；
（2）燃燒酒精的質(zhì)量，m_酒精=4g=0.004kg，
酒精完全燃燒產(chǎn)生的熱量：
Q_放=mq=0.004kg×4.2×10⁷J/kg=1.68×10⁵J；
（3）酒精燈燒水時(shí)的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{3.675×1{0}^{4}J}{1.68×1{0}^{5}J}$×100%≈22%．
答：（1）水吸收的熱量是3.675×10⁴J；
（2）4.2g酒精完全燃燒放出的熱量是1.68×10⁵J；
（3）酒精燈燒水時(shí)的熱效率是22%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運(yùn)用，熟記相關(guān)的計(jì)算公式是本題的關(guān)鍵．