Question

4．某校物理興趣小組的同學做了如下實驗，取30g酒精放在酒精燈中，另取500g水放入燒杯中，測得水溫為10℃，然后點燃酒精燈給水加熱，當水剛一沸騰時，便將燈熄滅，測得水溫為100℃，酒精燈中剩余的酒精質(zhì)量為10g．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），酒精的熱值q=3.0×10⁷J/kg]，求：
（1）實驗中水吸收的熱量；
（2）該實驗裝置的效率．

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求水吸收的熱量；
（2）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．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-10℃）=1.89×10⁵J；
（2））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=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.89×1{0}^{5}J}{3.0×1{0}^{5}J}$×100%=63%．
答：（1）實驗中水吸收的熱量為1.89×10⁵J；
（2）此次實驗中的熱效率63%．

點評 知道酒精完全燃燒放出的熱量不能完全被水吸收是本題的關(guān)鍵；
考查了學生對吸熱公式、熱值的概念、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運用，知識點多、綜合性強，屬于難題．