Question

20．某物理興趣小組的同學們做了這樣的實驗：取500g水放在燒杯中，測得水的溫度為20℃，然后點燃酒精燈給燒杯加熱，并將溫度計插在水中觀察水溫的變化，當溫度計的示數恰好為70℃．消耗了10g酒精．[水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），酒精的熱值3.0×10⁷J/kg]
（1）請計算出實驗中水吸收了多少熱量？
（2）酒精完全燃燒放出多少熱量？
（3）有的同學試用水吸收的熱量來計算酒精的熱值，請你回答這種做法是否可以，并說明理由．

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求水吸收的熱量；
（2）燃料燃燒放出熱量的計算公式：Q_放=mq；
（3）1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值，要計算熱值大小就要知道酒精完全燃燒放出的熱量和酒精的質量，而水吸收的熱量并不等于酒精完全燃燒放出的熱量，而是小于，據此分析．

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）10g酒精完全燃燒放出的熱量：
Q_放=m_酒精q=0.01kg×3.0×10⁷J/kg=3.0×10⁵J；
（3）不可以．因為燃料的熱量q=$\frac{{Q}_{放}}{m}$中，Q_放必須是酒精完全燃燒所放出的熱量，而酒精完全燃燒放出的熱量并沒有全部被水吸收，所以不能用水吸收的熱量來計算酒精的熱值．
答：（1）水吸收了1.05×10⁵J的熱量；
（2）酒精完全燃燒放出熱量3.0×10⁵J；
（3）不可以，因為酒精完全燃燒放出的熱量并沒有全部被水吸收．

點評 本題考查了熱量的計算、熱值的概念，知道酒精完全燃燒放出的熱量不能完全被水吸收是本題的關鍵．