Question

18．小芳同學在研究酒精燈等燒水熱效率的實驗中，用酒精燈將100g、20℃的水加熱到80℃，此過程完全燃燒了4.2g酒精C_水=4.2×10³J/（kg•℃），q_酒精=3×10⁷J/kg．求：
（1）此過程中水吸收的熱量；
（2）4.2g酒精完全燃燒放出的熱量；
（3）酒精燈燒水時的熱效率．

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容和水溫的變化，根據Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）已知酒精的質量和熱值，根據Q_放=mq求出酒精完全燃燒釋放的熱量；
（3）酒精燈燒水時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）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1×10^-3kg×（80℃-20℃）
=2.52×10⁴J；
（2）4.2g酒精完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=4.2×10^-3kg×3×10⁷J/kg=1.26×10⁵J；
（3）酒精燈燒水時的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{2.52×1{0}^{4}J}{1.26×1{0}^{5}J}$×100%=20%．
答：（1）此過程中水吸收的熱量為2.52×10⁴J；
（2）4.2g酒精完全燃燒放出的熱量為1.26×10⁵J；
（3）酒精燈燒水時的熱效率為20%．

點評 本題考查了學生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式和效率公式的掌握和運用，是一道較為簡單的計算題．