Question

11．学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小．
（1）实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是由下而上（由下而上/由上而下）．
（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持酒精和碎纸片的质量、两杯水的质量、两个烧杯都应相同．
（3）实验数据记录如下表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是1.2×10⁶J/kg．
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小（“偏大”或“偏小”），

燃料	加热前水温℃	燃料燃尽时水温℃	燃料的热值J/Kg
酒精	15	35	2.4×106
碎纸片	15	25	？

Answer 1

分析 （1）实验中，为了能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，并且使温度计的玻璃泡完全接触水，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底，应按照由下往上的顺序组装器材；
（2）本实验是用燃烧酒精和碎纸片放出的热量加热烧杯内的水，通过水温度的变化，比较水吸热的多少，从而得出碎纸片的热值与酒精热值的大小关系，再计算出碎纸片的热值，因此要控制变量（酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯）相等或相同；
（3）通过水温度的变化值得出水吸热的大小关系，也就知道燃烧酒精和碎纸片放出热量的关系，又知道燃烧的质量相同，据此得出热值关系，求出碎纸片的热值；
（4）有两个原因，一是“烧杯、空气也吸收热量”，二是“燃料不可能完全燃烧”．

解答 解：
（1）为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底，应按照由下往上的顺序组装器材；
（2）为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同；
（3）相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃，可见酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2×10⁶J/kg；
（4）因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小．
故答案为：（1）由下而上；（2）酒精和碎纸片的质量；两杯水的质量；（3）1.2×10⁶；（4）偏小．

点评 用相同质量的酒精和碎纸片燃烧加热水，通过水温的变化比较水吸热多少，通过水吸热多少比较放热多少，从而得出相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热多少，即热值的大小，较难理解！