小明同学在做水的沸腾实验时，用酒精灯给250g的水加热，并绘制了如图所示的水的温度随时间变化的图象．已知小明在10min内完全燃烧了4g酒精，酒精的热值是4.2×107J/kg，水的比热容是4.2×103

Question

小明同学在做水的沸腾实验时，用酒精灯给250g的水加热，并绘制了如图所示的水的温度随时间变化的图象．已知小明在10min内完全燃烧了4g酒精，酒精的热值是4.2×10⁷J/kg，水的比热容是4.2×10³ J/（kg•℃）．加热10min时，
求：（1）水吸收的热量是多少？
（2）4g酒精完全燃烧放出的热量是多少？
（3）酒精灯烧水的效率是多少？（计算结果保留两位小数）

Answer 1

（1）水的质量m水=250g=0.25kg，由图象可知加热10min，使水温由20℃升高到55℃，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.25kg×（55℃-20℃）=3.675×10⁴J；
（2）燃烧酒精的质量，m_酒精=4g=0.004kg，
酒精完全燃烧产生的热量：
Q_放=mq=0.004kg×4.2×10⁷J/kg=1.68×10⁵J；
（3）酒精灯烧水时的热效率：
η=(Q吸)/(Q放)×100%=(3.675×104J)/(1.68×105J)×100%≈22%．
答：（1）水吸收的热量是3.675×10⁴J；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量是1.68×10⁵J；
（3）酒精灯烧水时的热效率是22%．