1.小明在學(xué)完“熱值”后,將水、煤油、酒精的幾個(gè)反應(yīng)物質(zhì)特性的物理量列表進(jìn)行比較,并討論了以下幾個(gè)問(wèn)題.
物質(zhì)密度p/(kg•m-3沸點(diǎn)t/℃(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)比熱容c/[J/(kg•℃)]熱值q/(J•kg-1凝固點(diǎn)t2/℃
1.0×1031004.2×1030
酒精0.8×10378.52.4×1033×107-117
煤油0.8×103 2.1×1034.6×107
(1)他認(rèn)為測(cè)水的沸點(diǎn)不能用酒精溫度計(jì),對(duì)嗎?為什么?
(2)他比較分析了其中一項(xiàng)數(shù)據(jù)后,明白了汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)用水來(lái)冷卻的道理,是哪項(xiàng)數(shù)據(jù)?為什么汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水而不用其他液體來(lái)冷卻?
(3)他在做“觀察水的沸騰”的實(shí)驗(yàn)時(shí),用量筒量取了200mL、20℃的冷水,將其加熱到沸騰,需吸收多少熱量?(設(shè)氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)
(3)若用效率是80%的酒精燈加熱,則需完全燃燒多少克酒精?

分析 (1)酒精的沸點(diǎn)為78.5℃,沸水溫度為100℃;
(2)因?yàn)樗谋葻崛葺^大:相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,吸收或放出相同的熱量,水的溫度升高或降低的少;升高或降低相同的溫度,水吸收或放出的熱量多;
(3)已知水的體積是200mL即,水的密度是1.0×103Kg/m3,利用公式m=ρv就可以計(jì)算出水的質(zhì)量;已知水的比熱容是4.2×103 J/(kg•℃)和水的初溫是20℃,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃即為水的末溫,利用公式Q=Cm(t-t0)就可以計(jì)算出水需要吸收的熱量;
(4)利用效率公式求出酒精燃燒放出熱量,根據(jù)Q=mq計(jì)算酒精質(zhì)量.

解答 解:(1)測(cè)水的沸點(diǎn)不能用酒精溫度計(jì)的做法是正確的,因?yàn)榉兴臏囟雀哂诰凭姆悬c(diǎn);
(2)因?yàn)樗谋葻崛葺^大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,升高相同的溫度,水吸收的熱量多,所以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻用水作為工作物質(zhì);因此小明分析的是物質(zhì)比熱容;
(3)由ρ=$\frac{m}{V}$得水的質(zhì)量:
m=ρv=1.0×103Kg/m3×2×10-4m3=0.2kg;
水吸收的熱量:
Q=Cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(100℃-20℃)=6.72×104J;
(4)由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得,酒精燃燒需放出熱量:
Q=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.72×1{0}^{4}J}{80%}$=8.4×104J;
由Q=mq得需酒精的質(zhì)量:
m酒精=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{4}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=2.8×10-3kg=2.8g.
故答案為:
(1)正確;沸水的溫度高于酒精的沸點(diǎn);
(2)比熱容;水的比熱容較大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,升高相同的溫度,水吸收的熱量多;
(3)水需吸收6.72×104J熱量;
(4)需完全燃燒2.8克酒精.

點(diǎn)評(píng) 密度是物質(zhì)的特性,在計(jì)算水的質(zhì)量時(shí)應(yīng)利用水的密度不變這一特性,代入數(shù)值計(jì)算;在求水需要吸收的熱量時(shí),需注意分析出水的末溫是100℃,再利用吸熱公式Q=Cm△t計(jì)算.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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