Question

某學(xué)校九年級(jí)物理興趣小組的同學(xué)在研究“沙子和水誰的吸熱本領(lǐng)大”時(shí)，選用了兩只完全相同的酒精燈分別給質(zhì)量都是200g的沙子和水加熱．他們繪制出沙子與水的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖像如圖所示．已知酒精的熱值是3.0×10⁷J/kg,加熱時(shí)酒精燈平均每分鐘消耗1g酒精．那么請(qǐng)問：

(1)a圖和b圖哪個(gè)是沙子吸熱升溫的圖像?為什么?

(2) 加熱滿2min時(shí),水吸收了多少熱量?

(3) 給水加熱的2min時(shí)間內(nèi)，如果酒精完全燃燒將放出多少熱量?

(4) 試求出沙子的比熱容．

 

Answer 1

【答案】

（1）a是沙子，吸熱相同，a的溫度變化大，比熱容小（2）4.2×10⁴J（3）6×10⁴J (4)0.91×10³J/(kg. ℃)

【解析】

試題分析：（1）用兩只完全相同的酒精燈，分別給水和沙子加熱，這樣做的目的是使水和沙子在相同時(shí)間吸收相同的熱量，圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程，因?yàn)樯匙雍退�的質(zhì)量相等，吸收相同熱量時(shí)，沙子的比熱容比水小，從公式可知，沙子溫度升得多．（2）從圖象可知，加熱滿2min，水的溫度從20℃上升到70℃，從而可知和水的溫度變化，已知水的質(zhì)量和比熱容，可利用公式計(jì)算水吸收的熱量．=4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×（70℃－20℃）=4.2×10⁴J．(3)加熱時(shí)酒精燈平均每分鐘消耗1g酒精，給水加熱的2min時(shí)間內(nèi)消耗2g酒精，這些酒精完全燃燒放出的熱量；（4）因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)酒精燈燃燒放出相同的熱量，所以在2分鐘的時(shí)間內(nèi)，Q_沙吸=Q_水吸=42000J，又因?yàn)榧訜釢M2min，沙子的溫度從20℃上升到250℃，△t_沙=250℃－20℃=230℃，m_沙=200g=0.2kg，沙子的比熱容c_沙=．

答：（1）圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程；因?yàn)樯匙雍退�的質(zhì)量相等，吸收相同熱量時(shí)，沙子的比熱容比水小，從公式可知，沙子溫度升得多．（2）水吸收了42000J的熱量．（3）酒精完全燃燒將放出6×10⁴J的熱量．（4）沙子的比熱容為0.91×10³J/（kg•℃）．

考點(diǎn)：控制變量法與探究性實(shí)驗(yàn)方案；物質(zhì)的吸熱公式；燃料的熱值；比熱容