Question

3．某同學用如圖所示的裝置測量酒精的熱值，他在燒杯中加入300g水，調好裝置后，加熱使水溫升高50℃，他測得此過程中消耗了6g酒精，利用酒精燃燒放出的熱量與水吸收的熱量相等，算得酒精熱值q=1.05×10⁷J/kg，他查表得到q_酒精=3.0×10⁷J/kg，發(fā)現兩者偏差較大，你認為其中的原因可能是酒精燃燒時不一定完全燃燒，酒精燃燒時釋放的熱量不能完全被水吸收（寫出一條原因即可）．若用此裝置使用質量相同的煤油也升高50℃，則消耗的酒精一定小于（選填“大于”“小于”或“等于”）6g．[C_水=4.2×10³J/（kg•℃），C_煤油=2.1×10³J/（kg•℃）]．

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求出水吸收的熱量；
知道酒精燃燒放出的熱量與水吸收的熱量相等，根據Q_放=mq求出酒精熱值；酒精燃燒時不一定完全燃燒和酒精燃燒時釋放的熱量不能完全被水吸收都會造成酒精完全燃燒釋放的熱量大于水吸收的熱量；
（2）在質量和溫度變化量相同時，由于煤油的比熱容比水的小，故煤油吸收的熱量少．

解答 解：
（1）水的質量m_水=300g=0.3kg，
水吸收的熱量：Q_吸=cm_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.3kg×50℃=6.3×10⁴J；
酒精的質量m_酒精=6g=0.006kg，
由于酒精燃燒放出的熱量與水吸收的熱量相等，則Q_放=Q_吸=6.3×10⁴J；
酒精熱值q_酒精=$\frac{{Q}_{放}}{{m}_{酒精}}$=$\frac{6.3×1{0}^{4}J}{0.006kg}$=1.05×10⁷J/kg；
與酒精的實際熱值q_酒精=3.0×10⁷J/kg小得多，原因是：酒精燃燒時不一定完全燃燒，酒精燃燒時釋放的熱量不能完全被水吸收等．
（2）由Q_吸=cm△t知，在質量和溫度變化量相同時，由于煤油的比熱容比水的小，煤油吸收的熱量少故消耗的酒精小于6g．
故答案為：1.05×10⁷；酒精燃燒時不一定完全燃燒，酒精燃燒時釋放的熱量不能完全被水吸收；小于．

點評 本題考查了熱量的計算、燃料熱值的分析和理解，知道酒精不一定完全燃燒和放出的熱量不能完全被水吸收是本題的關鍵．