题目内容

17.如图所示,A、B、C三个实验装置完全相同:

(1)烧杯内液体的质量应该相同(选填“相同”或“不同”).
(2)比较不同燃料的热值应选择BC两个装置,比较不同物质的比热容应选择AB两个装置(选填装置序号A、B、C).燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过温度计示数来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”).
(3)在A装置中,酒精的质量为10g,烧杯中水的质量为200g、初温为20℃.点燃酒精直至烧完,此时温度计示数上升到70℃,则水吸收的热量为4.2×104J;给水加热的效率为14%.(水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)酒精热值3×107J/kg)

分析 (1)实验要应用控制变量法,根据控制变量法的要求与实验目的分析答题;
(2)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;
(3)知道酒精的质量和酒精的热值,利用燃料完全燃烧放出的热量公式Q放=mq求酒精完全燃烧放出的热量(总能量);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求水吸收的热量(有用能量);给水加热的效率等于水吸收的热量与酒精完全燃烧放出的热量的比值.

解答 解:
(1)根据控制变量法可知,烧杯内液体的质量应该相同.
(2)比较不同燃料的热值,应控制液体相同而燃料不同,由图示可知,应选择B、C两个装置,
比较不同物质的比热容,应控制燃料相同而液体本题,由图示示数实验可知,应选择A、B两个装置;
燃料完全燃烧放出的热量的多少,是通过温度计升高的示数来反应.
(3)10g酒精完全燃烧放出的热量为:Q放=mq=0.01kg×3.0×107J/kg=3.0×105J;
水吸收的热量为:Q吸=cm′△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=4.2×104J;
则给水加热的效率为:η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$$\frac{4.2×1{0}^{4}J}{3.0×1{0}^{5}J}$×100%=14%.
故答案为:(1)相同;(2)BC;AB;温度计示数;(3)4.2×104;14.

点评 本题考查了学生对热值概念、比热容概念以及燃料燃烧的公式Q=mq、吸热公式、效率公式的熟练应用,分析时用好控制变量法是本题的关键.

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