课外小组的同学们做了这样一个实验:取500g水放在烧杯中,测得水的温度为20℃,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

发布时间:2020-07-29 05:03:34

课外小组的同学们做了这样一个实验:取500g水放在烧杯中,测得水的温度为20℃,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70℃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)有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精的热值,请你回答这种做法是否可以,并说明理由.
(3)若酒精的热值为3.0×107J/kg,该实验酒精灯燃烧效率是多少?

网友回答

解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg×(70℃-20℃)=1.05×105J;
答:实验中水吸收的热量为1.05×105J.
(2)不可以.因为公式q=中,Q是酒精完全燃烧所放出的热量,而酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收,所以不能用水吸收的热量来计算热值.
(3)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=×100%=×100%=35%.
答:此次实验中的热效率35%.解析分析:(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)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值,要计算热值大小就要知道酒精完全燃烧放出的热量和酒精的质量,而水吸收的热量并不等于酒精完全燃烧放出的热量,而是小于,据此分析.(3)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.点评:考查了学生对吸热公式、热值的概念、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,知道酒精完全燃烧放出的热量不能完全被水吸收是本题的关键.
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