物理兴趣小组的同学做了这样的实验,在电热水壶中装适量的自来水,用温度计测得水温是20摄氏度 接电压为220v的家庭电路中 通电11.2min水开始沸腾观察发现上标有220v1000w字样 水吸收的热量为多少J 水的质量大约为多少千克

问题描述:

物理兴趣小组的同学做了这样的实验,在电热水壶中装适量的自来水,用温度计测得水温是20摄氏度 接电压为220v的家庭电路中 通电11.2min水开始沸腾观察发现上标有220v1000w字样 水吸收的热量为多少J 水的质量大约为多少千克

考点:热量的计算;燃料的热值.

专题:压轴题;比热容、热机、热值.

分析:(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q=cm(t-t0)求水吸收的热量;
(2)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值,要计算热值大小就要知道酒精完全燃烧放出的热量和酒精的质量,而水吸收的热量并不等于酒精完全燃烧放出的热量,而是小于,据此分析.

已知:水的质量m=500g=0.5kg,初温t0=20℃,末温t=70℃,水的比热c=4.2×103J/(kg•℃),酒精的质量m′=10g=0.01kg
求:(1)水吸收的热量Q=?
(1)水吸收的热量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(70℃-20℃)
=1.05×105J;
(2)不相等.
10g酒精完全燃烧放出的热量:
Q=mq=3.0×107 J/kg×0.01kg=3.0×105J>Q=1.05×105J,
原因是:酒精完全燃烧所放出的热量,一部分被烧杯吸收,一部分散失掉,一部分被水吸收,所以水吸收的热量与酒精完全燃烧放出的热量不相等.
答:(1)水吸收的热量是1.05×105J;
(2)不相等;酒精完全燃烧所放出的热量,一部分被烧杯吸收,一部分散失掉,一部分被水吸收,所以水吸收的热量与酒精完全燃烧放出的热量不相等.

点评:本题考查了热量的计算、燃料燃烧放出热量的计算,知道酒精完全燃烧放出的热量不能完全被水吸收是本题的关键.

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(1)Q=Pt=1000w*11.2*60s=672000J
(2)有Q=cm(t-t0)得 m=Q/c(t-t0)=672000/(4200*80)=2kg

11.2min=672s
w=pt=1000w*672s
=672000J
m=Q/c(t1-t2)
=672000J/4200J/kg*摄氏度*(100摄氏度-20摄氏度)
=2kg
所以水的质量为2kg