例题 2 用煤油炉烧水,如果水至沸腾时吸收的热量是煤油完全燃烧放出热量的40\%,烧开一壶水要吸热1.14×10^{6} J,那么需燃烧多少克煤油？(已知煤油的热值为4.6×10^{7} J/kg)
解析 水吸收热量 = 燃料燃烧放热×40\%,因此
$Q_{放} = \frac{Q_{吸}}{40\%} = \frac{1.14×10^{6} J}{0.4} = 2.85×10^{6} J$
需要燃烧的煤油质量$m = \frac{Q_{放}}{q} = \frac{2.85×10^{6} J}{4.6×10^{7} J/kg} = 0.062 kg = 62 g$
说明 对于这类问题,可先根据水实际需要吸收的热量来确定燃料放出的热量,再根据热值的定义计算燃料的质量。
答案：答题：
根据题意，水吸收的热量为：
$Q_{吸} = 1.14 × 10^{6} \, J$$ 煤油完全燃烧放出的热量中，只有40%被水吸收，因此煤油放出的总热量为： $Q_{放} = \frac{Q_{吸}}{40\%} = \frac{1.14 × 10^{6} \, J}{0.4} = 2.85 × 10^{6} \, J$$
煤油的热值为：
$q = 4.6 × 10^{7} \, J/kg$$ 需燃烧煤油的质量为： $m = \frac{Q_{放}}{q} = \frac{2.85 × 10^{6} \, J}{4.6 × 10^{7} \, J/kg} = 0.062 \, kg = 62 \, g$$
最终结论：需燃烧62克煤油。
1. 用以下两种方法可以探究做功是否能够改变物体的内能。
(1) 如图$12 - 4 - 1$所示,将手中的铁丝在同一位置快速地弯折十余次,用手指触摸一下被弯折的部位,会感觉到弯折部位的
温度
升高,这表明铁丝的内能
增大
。
(2) 如图$12 - 4 - 2$所示,在厚壁的玻璃筒底部放一小片硝化纸,用力将活塞压下,我们会看到硝化纸
燃着
了,这表明用力压下活塞的过程中,玻璃筒内的温度
升高
并达到硝化纸的
燃点
,所以出现了我们所看到的现象。
(3) 上述的这两个现象都说明了
做功
是改变物体内能的另一种方式。用能量的观点来分析上述的两个现象,我们发现用这种方法改变物体的内能时,能量是在
机械
能和
内
能之间相互转化的。
答案：（1）温度 增大 （2）燃着 升高 燃点 （3）做功 机械 内
2. 如图$12 - 4 - 3$所示,在透明塑料盒的底部钻一个孔,将电子点火器的放电管紧紧塞进孔中,打开盖子,向盒中滴入几滴酒精,再将盖子盖紧,按动电子点火器的按钮。这时我们可以看到,盖子
被气体冲开
,同时听到“砰”的一声响。在此过程中,酒精燃烧后产生的气体对
盖子
做功,气体的
内
能减少,转化为
盖子
的
机械
能。
答案：被气体冲开 盖子 内 盖子 机械
