Question

14．茶道在中国也可谓源远流长，闽南地区就有泡茶的习惯．如果用酒精炉来烧水，每分钟烧掉6g酒精，要在5分钟内将100g温度为30℃的水加热到沸腾，酒精的效率是3.3%．（q_酒精=3×10⁷J/kg）

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计算水吸收的热量．
（2）知道酒精的热值和质量，可利用公式Q_放=mq计算出酒精完全燃烧放出的热量．
（3）利用效率公式计算出酒精炉的效率．

解答 解：（1）已知c=4.2×10³J/（kg•℃），m_水=100g=0.1kg，△t=t-t₀=100℃-30℃=70℃，
水吸收的热量为：Q_吸=cm_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×70℃=2.94×10⁴J．
（2）已知q_酒精=3×10⁷J/kg，m=6g×5=3×10^-2kg，
酒精完全燃烧放出的热量为：Q_放=mq_酒精=3×10^-2kg×3×10⁷J/kg=9×10⁵J．
（3）酒精炉的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{2.94×1{0}^{4}J}{9×1{0}^{5}J}$×100%≈3.3%．
答：酒精炉的效率是3.3%．

点评 本题考查学生对热传递过程中的吸热公式和燃料燃烧放出热量公式，热效率公式的理解和灵活运用，在计算过程中要注意单位的换算．