Question

19．课外小组的同学们做了这样一个实验：取400g水放在烧杯中，测得水的温度为25℃，然后向酒精灯倒入10g酒精，点燃酒精灯给烧杯加热，并将温度计插在水中观察水温的变化，当温度计的示数恰为75℃时，酒精灯内的酒精全部消耗完．[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）请计算该实验中水吸收了多少热量？
（2）若酒精的热值为3.0×10⁷J/kg，该实验酒精灯燃烧效率是多少？

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求水吸收的热量；
（2）利用Q_放=qm求出10g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，再利用效率公式求酒精灯的效率．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.4kg×（75℃-25℃）=8.4×10⁴J；
（2）酒精完全燃烧放出的热量：
Q_放=q_酒精m_酒精=3.0×10⁷J/kg×0.01kg=3.0×10⁵J，
酒精灯的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{4}J}{3.0×1{0}^{5}J}$×100%=28%．
答：（1）实验中水吸收的热量为8.4×10⁴J．
（2）该实验酒精灯燃烧效率是28%．

点评 本题为热量的综合计算题，考查了学生对燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的理解和灵活运用，属于中档题．