Question

【題目】在“探究水沸騰時溫度變化的特點”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℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量。水開始沸騰后持續觀察沸騰現象，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。

Answer 1

【答案】（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℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量，則5g 100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量：Q＝5g×2.26×103J/g＝1.13×104J。