Question

18．如图1，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热，试管的水沸腾后，发现木塞向外飞出．

（1）酒精的热值是3×10⁷J/kg，完全燃烧0.001kg的酒精，共放出3×10⁴J的热量．
（2）此过程燃烧酒精把酒精的化学能转化为水及水蒸气的内能，然后水蒸气的内能转化为木塞的机械能，实验过程中试管口出现白雾的现象证明水蒸气的内能减少．
（3）此过程的能量转化与图2汽油机4个冲程中的A图的能量转化情况相同．

Answer 1

分析 （1）根据Q_放=mq求出酒精完全燃烧时放出的热量；
（2）在试管中装些水，用酒精灯加热的过程中，酒精的化学能转化为试管和水的内能；当水沸腾时产生大量的水蒸气，试管内的气体压强增大，大于外界的大气压，就会将塞子冲出．试管内水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，转化为塞子的机械能；水蒸气内能减少，温度降低，水蒸气发生液化形成小水珠，所以瓶口出现一团“白气”．
（3）汽油机的四个冲程中，有两个冲程发生能量转化：在压缩冲程中，将机械能转化为内能；在做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能．

解答 解：
（1）0.001kg的酒精完全燃烧时放出的热量：
Q_放=mq=0.001kg×3×10⁷J/kg=3×10⁴J；
（2）如图所示，用酒精灯加热的过程中，酒精的化学能转化为试管和水的内能，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，是内能转化为机械能，木塞冲出时，试管口同时出现的“白气”，是水蒸气液化成的小水滴，证明水蒸气的内能的减少．
（3）汽油机4个冲程中的A图是做功冲程，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，与上述过程的能量转化相同．
故答案为：（1）3×10⁴J；（2）化学能；机械能；试管口出现白雾的；（3）A．

点评 本题主要考查学生对改变内能的方法和液化现象的了解与掌握，做功改变内能的实质就是内能和其它形式能的转化．注意：“白气”是液态，易错点！