Question

9．物理興趣小組的同學們做了這樣的實驗，取0.5kg的水放在燒杯中，測得水的溫度為20℃，然后點燃酒清燈給燒杯加熱，并將溫度計插在溫水中，觀察水的溫度變化，當溫度計的示數為70℃時，恰好消耗了10g的酒精，已知酒精的熱值為3×10⁷J/kg
（1）請計算出實驗中水吸收了多少熱量？
（2）求酒精燃燒放出的熱量是多少？
（3）該酒精燈燒水時的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）知道消耗酒精的質量和熱值，根據Q_放=mq求出酒精完全燃燒釋放的熱量；
（3）根據η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出該酒精燈燒水時的效率．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（70℃-20℃）=1.05×10⁵J；
（2）酒精完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=mq=0.01kg×3×10⁷J/kg=3×10⁵J，
（3）該酒精燈燒水時的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.05×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{5}J}$×100%=35%．
答：（1）實驗中水吸收了1.05×10⁵J的熱量；
（2）酒精燃燒放出的熱量是3×10⁵J；
（3）該酒精燈燒水時的效率是35%．

點評 本題考查了吸熱公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式、效率公式的應用，是一道較為簡單的計算題．