Question

小聪做“观察水的沸腾”实验时，用了2.5g的酒精将250g的水从60℃加热到100℃，水的比热容是4.2×10³J/（㎏?℃） 酒精的热值3.0×10⁷J/㎏
问：
（1）水吸收的热量是多少J？
（2）酒精完全燃烧放出的热量是多少J？
（3）水吸收的热量占酒精完全燃烧所放出的热量的百分率是多少？

Answer 1

已知：m_酒=2.5g=2.5×10^-3kg，m_水=250g=0.25kg，t₁=60℃，t₂=100℃，c=4.2×10³J/（kg?℃），q=3.0×10⁷J/kg
求：（1）水吸收的热量Q_吸，（2）酒精完全燃烧放出的热量Q_放，（3）水吸收的热量占酒精完全燃烧所放出的热量的百分率η
解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm_水（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg?℃）×0.25kg×（100℃-60℃）=4.2×10⁴J；
（2）酒精完全燃烧放出的热量：
Q_放=m_酒q=2.5×10^-3kg×3.0×10⁷J/kg=7.5×10⁴J；
（3）水吸收的热量占酒精完全燃烧所放出的热量的百分率：
η=×100%=×100%=56%．
答：（1）水吸收的热量是4.2×10⁴J；
（2）酒精完全燃烧放出的热量是7.5×10⁴J；
（3）水吸收的热量占酒精完全燃烧所放出的热量的百分率是56%．
分析：（1）已知水的质量、水的初温和末温、水的比热容，根据Q_吸=cm△t求出水吸收的热量；
（2）知道酒精的质量和燃料的热值，根据Q=mq求出酒精完全燃烧放出的热量；
（3）水吸收的热量除去酒精完全燃烧所放出的热量即可得出百分率．
点评：本题考查了吸热公式、燃料放出热量和效率的计算，计算过程要注意单位的换算．