Question

10．酒精是实验室常用的燃料，现用酒精灯来加热水，若酒精燃烧产生的热量有50%被水吸收，试计算：把0.5kg20℃的水加热到100℃，需要完全燃烧多少千克酒精？[q_酒精=3×10⁷J/kg，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道水的比热容、质量和温度变化，利用公式Q_吸=cm△t计算水吸收的热量．
（2）知道水吸收的热量和热效率，可利用公式Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$计算完全燃烧酒精放出的热量，又知道酒精的热值，可利用公式根据Q_放=mq计算需要酒精的质量．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得完全燃烧酒精放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×{10}^{5}J}{50%}$=3.36×10⁵J；
由Q_放=mq得需要酒精的质量：
m=$\frac{Q_{放}}{q}$=$\frac{3.36×{10}^{5}J}{3×{10}^{7}J/kg}$=0.0112kg．
答：把0.5kg20℃的水加热到100℃，需要完全燃烧0.0112kg的酒精．

点评 本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料燃烧放出热量公式的综合运用，关键是对公式和公式变形的理解和应用．