Question

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    ．
（2）當酒精和碎紙片完全燃燒時，需要記下    ．
（3）在（a）裝置中，酒精的質量為10g，燒杯中水的質量為200g、初溫為20℃．點燃酒精直至燒完，此時溫度計示數上升到70℃，則水吸收的熱量為    J；給水加熱的效率為    ．）

Answer 1

【答案】分析：（1）熱值的定義是：1Kg某種燃料完全燃燒時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量，所以通過水溫升高的度數大小來體現燃料的熱值大小．
（3）知道酒精的質量和酒精的熱值，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：1kg酒精完全燃燒時放出的熱量是3.0×10⁷J．
（2）因燃料的熱值不能直接測量，但燃料燃燒放出的熱量可以被水吸收，從而使水溫發生變化；
所以可以通過溫度計示數的變化（水升高的溫度）來比較燃料熱值的大小關系．
（3）∵q=3.0×10⁷J/kg，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；
又∵C=4.2×10³J/（kg?℃），m′=200g=0.2kg，△t=t-t=70℃-20℃=50℃，
∴水吸收的熱量為：Q_吸=cm′△t=4.2×10³J/（kg?℃）×0.2kg×50℃=42000J；
則給水加熱的效率為：η===14%．
故答案為：（1）1kg酒精完全燃燒時放出的熱量是3.0×10⁷J．
（2）溫度計示數的變化（水升高的溫度）．
（3）42000，14%．
點評：本題考查了熱值的概念、燃料燃燒的公式Q=mq、吸熱公式、效率公式的熟練應用，以及會用轉換法設計探究實驗是本題的解題關鍵．計算時注意單位統一，雖知識點多，但都屬于基礎，難度不大．