Question

6．小芳同学在研究酒精灯烧水热效率的实验中，用酒精灯将100g、20℃的水（C_水=4.2×10³J/（kg•℃）加热到80℃，此过程完全燃烧了4.2g酒精（q_酒精=3×10⁷J/kg）．求：
（1）此过程中水吸收的热量；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量；
（3）酒精灯烧水时的热效率；
（4）请你谈一谈导致酒精灯烧水效率低的原因（至少写出两点）．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，可利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）计算水吸收的热量；
（2）已知酒精的质量和热值，利用Q=mq可求酒精完全燃烧产生的热量；
（3）烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比；
（4）从燃料是否完全燃烧和热量散失分析解答．

解答 解：
（1）100g=0.1kg水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×（80℃-20℃）=2.52×10⁴J；
（2）酒精完全燃烧产生的热量：
Q_放=mq=0.0042kg×3×10⁷J/kg=1.26×10⁵J；
（3）酒精灯烧水时的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{2.52×1{0}^{4}J}{1.26×1{0}^{5}J}$×100%=20%．
（4）导致酒精灯烧水效率低的原因：酒精没有完全燃烧，热传递给水的过程中有热量损失．
答：
（1）水吸收的热量是2.52×10⁴J；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量是1.26×10⁵J；
（3）酒精灯烧水时的热效率是20%；
（4）酒精没有完全燃烧，热传递给水的过程中有热量损失．

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，熟记相关的计算公式是本题的关键．