Question

9．物理兴趣小组的同学们做了这样的实验，取0.5kg的水放在烧杯中，测得水的温度为20℃，然后点燃酒清灯给烧杯加热，并将温度计插在温水中，观察水的温度变化，当温度计的示数为70℃时，恰好消耗了10g的酒精，已知酒精的热值为3×10⁷J/kg
（1）请计算出实验中水吸收了多少热量？
（2）求酒精燃烧放出的热量是多少？
（3）该酒精灯烧水时的效率是多少？

Answer 1

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-t₀）求出水吸收的热量；
（2）知道消耗酒精的质量和热值，根据Q_放=mq求出酒精完全燃烧释放的热量；
（3）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出该酒精灯烧水时的效率．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（70℃-20℃）=1.05×10⁵J；
（2）酒精完全燃烧释放的热量：
Q_放=mq=0.01kg×3×10⁷J/kg=3×10⁵J，
（3）该酒精灯烧水时的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.05×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{5}J}$×100%=35%．
答：（1）实验中水吸收了1.05×10⁵J的热量；
（2）酒精燃烧放出的热量是3×10⁵J；
（3）该酒精灯烧水时的效率是35%．

点评 本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧释放热量公式、效率公式的应用，是一道较为简单的计算题．