問題詳情:
在“探究水沸騰時温度變化的特點”實驗中,用酒精燈給燒杯中的水加熱,燒杯中盛有20℃、質量為100g的水,在一個標準大氣壓下加熱至沸騰,假如完全燃燒酒精3g.(水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃),酒精的熱值為3.0×107J/kg)求:
(1)水吸收的熱量是多少?
(2)此過程中酒精燈燒水的熱效率.
(3)科學研究表明:1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量.水開始沸騰後持續觀察沸騰現象,同時發現水的質量減少了5g,求此過程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量.
【回答】
(1)3.36×104J;(2)37.3%;(3)1.13×104J.
【解析】
(1)一個標準大氣壓下水的沸點為100℃,即需將水加熱至100℃,水吸收的熱量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×104J;(2)3g酒精完全燃燒釋放的熱量:Q放=mq=3×10﹣3kg×3.0×107J/kg=9×104J;酒精燈燒水的熱效率:η=×100%=×100%≈37.3%;(3)1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量,則5g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的熱量:Q=5g×2.26×103J/g=1.13×104J.
點睛:(1)知道水的質量、水的比熱容和水的温度變化,根據Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量;(2)知道酒精的熱值和質量,根據Q放=mq求出酒精完全燃燒釋放的熱量;水吸收的熱量和酒精完全燃燒放出熱量的比值即為燒水的效率;(3)根據1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的熱量求出5g的水完全汽化成同温度水蒸氣所需要吸收的熱量.
知識點:比熱容
題型:計算題