Question

19．課外小組的同學們做了這樣一個實驗：取400g水放在燒杯中，測得水的溫度為25℃，然后向酒精燈倒入10g酒精，點燃酒精燈給燒杯加熱，并將溫度計插在水中觀察水溫的變化，當溫度計的示數恰為75℃時，酒精燈內的酒精全部消耗完．[水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）請計算該實驗中水吸收了多少熱量？
（2）若酒精的熱值為3.0×10⁷J/kg，該實驗酒精燈燃燒效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、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•℃）×0.4kg×（75℃-25℃）=8.4×10⁴J；
（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%=$\frac{8.4×1{0}^{4}J}{3.0×1{0}^{5}J}$×100%=28%．
答：（1）實驗中水吸收的熱量為8.4×10⁴J．
（2）該實驗酒精燈燃燒效率是28%．

點評 本題為熱量的綜合計算題，考查了學生對燃料燃燒放出熱量公式、熱效率公式的理解和靈活運用，屬于中檔題．