12. 某同学家使用天然气热水器,平均每天须将质量为 $100 \, kg$ 的水从 $18 \, ° C$ 加热到 $58 \, ° C$,水吸收的热量为
$1.68×10^{7}$
$J$。若天然气完全燃烧放出热量的 $70\%$ 被水吸收,则热水器平均每天消耗天然气$0.6$
$m^3$。$c_{水} = 4.2×10^{3} \, J/(kg·° C)$,$q_{天然气} = 4.0×10^{7} \, J/m^3$。答案
$1.68×10^{7}$;$0.6$。
解析
水吸收的热量:
$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^{3}×100×(58 - 18)=1.68×10^{7}\,J$。
由$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$可得,天然气完全燃烧放出的热量:
$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{1.68×10^{7}}{70\%}=2.4×10^{7}\,J$。
由$Q_{放}=Vq$可得,消耗天然气的体积:
$V = \frac{Q_{放}}{q_{天然气}}=\frac{2.4×10^{7}}{4.0×10^{7}}=0.6\,m^{3}$。
$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^{3}×100×(58 - 18)=1.68×10^{7}\,J$。
由$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$可得,天然气完全燃烧放出的热量:
$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{1.68×10^{7}}{70\%}=2.4×10^{7}\,J$。
由$Q_{放}=Vq$可得,消耗天然气的体积:
$V = \frac{Q_{放}}{q_{天然气}}=\frac{2.4×10^{7}}{4.0×10^{7}}=0.6\,m^{3}$。
13. (多选)某老师的自制教具如图所示。他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中。实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出。关于此实验,下列分析正确的是(

A.酒精不完全燃烧时热值不变
B.能闻到酒精气味说明分子在永不停息地做无规则的运动
C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.纸筒飞出后瓶内气体的内能减少,温度降低
ABD
)。A.酒精不完全燃烧时热值不变
B.能闻到酒精气味说明分子在永不停息地做无规则的运动
C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.纸筒飞出后瓶内气体的内能减少,温度降低
答案
ABD
解析
A. 燃料的热值是燃料本身的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。因此,酒精不完全燃烧时热值不变,选项A正确。
B. 能闻到酒精的气味,是酒精分子在空气中扩散的结果,说明分子在永不停息地做无规则运动,选项B正确。
C. 燃气推动纸筒飞出的过程是燃气对纸筒做功,将燃气的内能转化为纸筒的机械能,这与内燃机的做功冲程相似,而不是压缩冲程,选项C错误。
D. 物体对外做功,内能减小,温度降低。纸筒飞出后,瓶内气体对纸筒做功,气体的内能减少,温度降低,选项D正确。
B. 能闻到酒精的气味,是酒精分子在空气中扩散的结果,说明分子在永不停息地做无规则运动,选项B正确。
C. 燃气推动纸筒飞出的过程是燃气对纸筒做功,将燃气的内能转化为纸筒的机械能,这与内燃机的做功冲程相似,而不是压缩冲程,选项C错误。
D. 物体对外做功,内能减小,温度降低。纸筒飞出后,瓶内气体对纸筒做功,气体的内能减少,温度降低,选项D正确。
14. 小涵学习了关于燃料热值的知识后,自己设计了一个实验来研究煤油和酒精热值的大小关系。他组装了如图所示的两套完全相同的装置,燃烧了质量相等的煤油和酒精,加热两个烧杯中质量相等的水,并记录了杯中水的初温和末温(如下表所示)。
|装置|初温/° C|末温/° C|

|甲杯|20|80|
|乙杯|20|70|
(1)通过表中记录的数据,你认为煤油和酒精两种燃料相比较,热值较大的是
(2)小涵用天平测出了烧杯中水的质量及两瓶中燃料减少的质量并记录,利用公式计算出水吸收的热量。他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和酒精的热值。你认为他的实验结果
|装置|初温/° C|末温/° C|
|甲杯|20|80|
|乙杯|20|70|
(1)通过表中记录的数据,你认为煤油和酒精两种燃料相比较,热值较大的是
煤油
。(2)小涵用天平测出了烧杯中水的质量及两瓶中燃料减少的质量并记录,利用公式计算出水吸收的热量。他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和酒精的热值。你认为他的实验结果
不太准确
(选填“准确”或“不太准确”),理由是燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收(或存在热损失)
。答案
(1)煤油
(2)不太准确;燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收(或存在热损失)
(2)不太准确;燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收(或存在热损失)
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