Question

某同学在实验室用酒精灯把0.1kg的水从20℃加热到100℃，求：
（1）水吸收的热量，（c_水=4.2×10³ J/（kg?℃））
（2）这些热量由酒精燃烧提供，至少要完全燃烧多少酒精（q_酒=3.0×10⁷J/kg）
（3）如果实际用了1.6g酒精，那此次加热过程效率是多少？

Answer 1

分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）当酒精完全燃烧释放的热量全部被水吸收时需要酒精的质量最少，根据Q_放=mq求出最少需完全燃烧酒精的质量；
（3）利用Q_放=mq求出1.6g酒精完全燃烧放出的热量，这是总能量，被水吸收的为有用能量，再利用效率公式求加热效率．

解答：解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×0.1kg×（100℃-20℃）
=3.36×10⁴J；
（2）∵酒精完全燃烧释放的热量全部被水吸收时需要酒精的质量最少，
∴由Q_放=mq可得，需要完全燃烧酒精的最少质量：
m′=

Q放

q

=

Q吸

q

=

3.36×104J

3.0×107J/kg

=1.12×10^-3kg=1.12g．
（3）酒精完全燃烧放出的热量：
Q_放=m_酒q_酒=0.0016kg×3.0×10⁷J/kg=4.8×10⁴J，
加热效率：
η=

Q吸

Q放

×100%=

3.36×104J

4.8×104J

×100%=70%．
答：（1）水吸收的热量为3.36×10⁴J；
（2）这些热量由酒精燃烧提供，至少要完全燃烧1.12g酒精；
（3）如果实际用了1.6g酒精，那此次加热过程效率是70%．

点评：本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧释放热量公式和效率公式的应用，要注意当酒精完全燃烧释放的热量全部被水吸收时需要酒精的质量最少．