Question

【題目】

（1）已知實驗時，水的質量為100g，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），則從實驗第10分鐘到第20分鐘，水吸收的熱量為多少？

（2）已知該實驗使用酒精燈加熱，酒精燈每分鐘消耗酒精為0.056g，酒精的熱值為3.0×107J/kg，則從實驗第10分鐘到第20分鐘的過程中對被加熱的水而言，酒精燈的效率約為多少？

（3）愛動腦的小李查閱資料后發現了一個新的物理量﹣﹣﹣﹣汽化熱，它是指單位質量的液態物質變成同溫度的氣態物質所需吸收的熱量．小李想在此基礎上粗略測量水的汽化熱．由圖可知，從第20分鐘起，水開始沸騰，水迅速汽化成同溫度的水蒸氣，至25分鐘停止加熱，測得水的質量還剩99g，則水的汽化熱λ是多少J/Kg？（不考慮沸騰前蒸發掉的水，整個過程酒精燈的效率不改變）

Answer 1

【答案】（1）從實驗第10分鐘到第20分鐘，水吸收的熱量為4.2×103J；

（2）酒精燈的效率約為25%；

（3）水的汽化熱λ是2.1×106J/kg．

【解析】試題分析：（1）由圖讀出從實驗第10分鐘到第20分鐘水升高的溫度，根據Q=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；

（2）根據Q=mq求出酒精燃燒放出的熱量，再根據η=求出酒精燈的效率；

（3）整個過程酒精燈的效率不改變，相同的時間水吸收的熱量相同，可求水沸騰5分鐘吸收的熱量，求出水變成水蒸氣的質量，利用求汽化熱．

解：

（1）水吸收的熱量：

Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×0.1kg×（100℃﹣90℃）=4.2×103J；

（2）酒精燈10分鐘消耗酒精為：

m酒=0.056g×10=0.56g=5.6×10﹣4kg，

酒精燃燒放出的熱量：

Q放=m酒q=5.6×10﹣4kg×3.0×107J/kg=1.68×104J，

酒精燈的效率η=×100%=×100%=25%；

（3）整個過程酒精燈的效率不改變，相同的時間水吸收的熱量相同，則水沸騰5分鐘吸收的熱量：

Q吸′=×4.2×103J=2.1×103J，

水變成水蒸氣的質量m=100g﹣99g=1g=0.001kg，

汽化熱λ===2.1×106J/kg．

答：（1）從實驗第10分鐘到第20分鐘，水吸收的熱量為4.2×103J；

（2）酒精燈的效率約為25%；

（3）水的汽化熱λ是2.1×106J/kg．