Question

16．如圖是比較不同燃料熱值的裝置．
（1）酒精的熱值為3.0×10⁷J/kg，表示質(zhì)量為1千克的酒精完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.0×10⁷焦耳；
（2）當(dāng)酒精和碎紙片完全燃燒時(shí)，需要記下溫度計(jì)示數(shù)的變化（水升高的溫度）；
（3）在（a）裝置中，酒精的質(zhì)量為10g，燒杯中水的質(zhì)量為200g、初溫為20℃．點(diǎn)燃酒精直至燒完，此時(shí)溫度計(jì)示數(shù)上升到70℃，給水加熱的效率為14%．[水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃]．

Answer 1

分析 （1）熱值的定義是：1Kg某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量叫做這種燃料的熱值．
（2）由于燃料的熱值不能直接測(cè)量，所以通過(guò)水溫升高的度數(shù)大小來(lái)體現(xiàn)燃料的熱值大�。�
（3）知道酒精的質(zhì)量和酒精的熱值，利用燃料完全燃燒放出的熱量公式Q_放=mq求酒精完全燃燒放出的熱量（總能量）；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（有用能量）；給水加熱的效率等于水吸收的熱量與酒精完全燃燒放出的熱量的比值．

解答 解：
（1）酒精熱值是3.0×10⁷J/kg，它表示的物理意義是：質(zhì)量為1千克的酒精完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.0×10⁷焦耳．
（2）因燃料的熱值不能直接測(cè)量，但燃料燃燒放出的熱量可以被水吸收，從而使水溫發(fā)生變化；
所以可以通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化（水升高的溫度）來(lái)比較燃料熱值的大小關(guān)系．
（3）酒精的熱值q=3.0×10⁷J/kg，燃燒酒精的質(zhì)量m=10g=0.01kg，
酒精完全燃燒放出的熱量為：Q_放=mq=0.01kg×3.0×10⁷J/kg=3.0×10⁵J；
水的比熱容C=4.2×10³J/（kg•℃），加熱水的質(zhì)量m′=200g=0.2kg，水溫度升高度數(shù)△t=t-t₀=70℃-20℃=50℃，
水吸收的熱量為：Q_吸=cm′△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×50℃=4.2×10⁴J；
則給水加熱的效率為：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{4}J}{3.0×1{0}^{5}J}$×100%=14%．
故答案為：（1）質(zhì)量為1千克的酒精完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.0×10⁷焦耳；（2）溫度計(jì)示數(shù)的變化（水升高的溫度）；（3）14．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱值的概念、燃料燃燒的公式Q=mq、吸熱公式、效率公式的熟練應(yīng)用，以及會(huì)用轉(zhuǎn)換法設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)是本題的解題關(guān)鍵．計(jì)算時(shí)注意單位統(tǒng)一，雖知識(shí)點(diǎn)多，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大．