例題 2 用煤油爐燒水,如果水至沸騰時(shí)吸收的熱量是煤油完全燃燒放出熱量的40\%,燒開(kāi)一壺水要吸熱1.14×10^{6} J,那么需燃燒多少克煤油？(已知煤油的熱值為4.6×10^{7} J/kg)
解析 水吸收熱量 = 燃料燃燒放熱×40\%,因此
$Q_{放} = \frac{Q_{吸}}{40\%} = \frac{1.14×10^{6} J}{0.4} = 2.85×10^{6} J$
需要燃燒的煤油質(zhì)量$m = \frac{Q_{放}}{q} = \frac{2.85×10^{6} J}{4.6×10^{7} J/kg} = 0.062 kg = 62 g$
說(shuō)明 對(duì)于這類問(wèn)題,可先根據(jù)水實(shí)際需要吸收的熱量來(lái)確定燃料放出的熱量,再根據(jù)熱值的定義計(jì)算燃料的質(zhì)量。
答案：答題：
根據(jù)題意，水吸收的熱量為：
$Q_{吸} = 1.14 × 10^{6} \, J$$ 煤油完全燃燒放出的熱量中，只有40%被水吸收，因此煤油放出的總熱量為： $Q_{放} = \frac{Q_{吸}}{40\%} = \frac{1.14 × 10^{6} \, J}{0.4} = 2.85 × 10^{6} \, J$$
煤油的熱值為：
$q = 4.6 × 10^{7} \, J/kg$$ 需燃燒煤油的質(zhì)量為： $m = \frac{Q_{放}}{q} = \frac{2.85 × 10^{6} \, J}{4.6 × 10^{7} \, J/kg} = 0.062 \, kg = 62 \, g$$
最終結(jié)論：需燃燒62克煤油。
1. 用以下兩種方法可以探究做功是否能夠改變物體的內(nèi)能。
(1) 如圖$12 - 4 - 1$所示,將手中的鐵絲在同一位置快速地彎折十余次,用手指觸摸一下被彎折的部位,會(huì)感覺(jué)到彎折部位的
溫度
升高,這表明鐵絲的內(nèi)能
增大
。
(2) 如圖$12 - 4 - 2$所示,在厚壁的玻璃筒底部放一小片硝化紙,用力將活塞壓下,我們會(huì)看到硝化紙
燃著
了,這表明用力壓下活塞的過(guò)程中,玻璃筒內(nèi)的溫度
升高
并達(dá)到硝化紙的
燃點(diǎn)
,所以出現(xiàn)了我們所看到的現(xiàn)象。
(3) 上述的這兩個(gè)現(xiàn)象都說(shuō)明了
做功
是改變物體內(nèi)能的另一種方式。用能量的觀點(diǎn)來(lái)分析上述的兩個(gè)現(xiàn)象,我們發(fā)現(xiàn)用這種方法改變物體的內(nèi)能時(shí),能量是在
機(jī)械
能和
內(nèi)
能之間相互轉(zhuǎn)化的。
答案：（1）溫度 增大 （2）燃著 升高 燃點(diǎn) （3）做功 機(jī)械 內(nèi)
2. 如圖$12 - 4 - 3$所示,在透明塑料盒的底部鉆一個(gè)孔,將電子點(diǎn)火器的放電管緊緊塞進(jìn)孔中,打開(kāi)蓋子,向盒中滴入幾滴酒精,再將蓋子蓋緊,按動(dòng)電子點(diǎn)火器的按鈕。這時(shí)我們可以看到,蓋子
被氣體沖開(kāi)
,同時(shí)聽(tīng)到“砰”的一聲響。在此過(guò)程中,酒精燃燒后產(chǎn)生的氣體對(duì)
蓋子
做功,氣體的
內(nèi)
能減少,轉(zhuǎn)化為
蓋子
的
機(jī)械
能。
答案：被氣體沖開(kāi) 蓋子 內(nèi) 蓋子 機(jī)械
