Question

4．某同学用如图所示的装置测量酒精的热值，他在烧杯中加入300g水，调好装置后，加热使水温升高50℃，他测得此过程中消耗了6g酒精，利用酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，算得酒精的热值q=1.05×10⁷J/kg，他查表得到q_酒精=3.0×10⁷J/kg，发现两者偏差较大，你认为其中的原因可能是酒精燃烧时不一定完全燃烧，酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收（写出一条原因即可），若用此装置使用质量相同的煤油也升高50℃，则消耗的酒精一定小于（选填“大于”“小于”或“等于”）6g．[C_水=4.2×10³J/（kg•℃），C_煤油=2.1×10³J/（kg•℃）]．

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求出水吸收的热量；
知道酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，根据Q_放=mq求出酒精热值；酒精燃烧时不一定完全燃烧和酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收都会造成酒精完全燃烧释放的热量大于水吸收的热量；
（2）在质量和温度变化量相同时，由于煤油的比热容比水的小，故煤油吸收的热量少．

解答 解：（1）水的质量m_水=300g=0.3kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm_水△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.3kg×50℃
=6.3×10⁴J；
酒精的质量m_酒精=6g=0.006kg，
由于酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，则Q_放=Q_吸=6.3×10⁴J；
酒精热值q_酒精=$\frac{{Q}_{放}}{{m}_{酒精}}$=$\frac{6.3×1{0}^{4}J}{0.006kg}$=1.05×10⁷J/kg；
与酒精的实际热值q_酒精=3.0×10⁷J/kg小得多，原因是：酒精燃烧时不一定完全燃烧，酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收等．
（2）由Q_吸=cm△t知，在质量和温度变化量相同时，由于煤油的比热容比水的小，煤油吸收的热量少故消耗的酒精小于6g．
故答案为：1.05×10⁷；酒精燃烧时不一定完全燃烧，酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收；小于．

点评 本题考查了热量的计算、燃料热值的分析和理解，知道酒精不一定完全燃烧和放出的热量不能完全被水吸收是本题的关键．