Question

3．小明用相同的酒精燈分別給水和煤油加熱（如圖甲），以探究水和煤油的吸熱能力．

（1）本實驗需要用到天平這一測量工具，目的是控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同；
（2）加熱10min，水吸收的熱量等于（填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的熱量；
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，小明作出了水和煤油的溫度隨加熱時間變化的圖象（如圖乙），由圖象可知，水的沸點是98℃，煤油的比熱容是2.1×10³J/（kg•℃）【c_水=4.2×10³J/（kg•℃）】
（4）若本實驗共消耗酒精20g，則這些酒精完全燃燒放出的熱量是6.0×10⁵J．（q_酒=3.0×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）（2）我們使用相同的酒精燈通過加熱時間的長短來比較吸熱多少，這種方法叫轉(zhuǎn)化法．
比較物質(zhì)吸熱能力的2種方法：
①使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同的溫度，比較吸收的熱量（即比較加熱時間），吸收熱量多的吸熱能力強
②使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量，比較溫度的變化，溫度變化小的吸熱能力強；
（3）根據(jù)沸點回答；由圖乙知，升高相同的溫度，水用的時間是煤油的2倍，即吸收的熱量是煤油的2倍，根據(jù)c=$\frac{Q}{m△t}$在質(zhì)量、升溫相同的情況下，比熱容與Q成正比，求出煤油的比熱容；
（4）已知質(zhì)量和熱值，根據(jù)Q_放=mq_酒求放出的熱量．

解答 解：（1）本實驗需要用到天平這一測量工具，目的是：控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同；
（2）加熱10min，水吸收的熱量 等于煤油吸收的熱量；
（3）水沸騰時保持不變的溫度叫沸點，小明作出了水和煤油的溫度隨加熱時間變化的圖象（如圖乙），由圖象可知，水的沸點是98℃，
由圖乙知，升高相同的溫度，水用的時間是煤油的2倍，即吸收的熱量是煤油的2倍，根據(jù)c=$\frac{Q}{m△t}$，在質(zhì)量、升溫相同的情況下，比熱容與Q成正比，故煤油的比熱容是：
$\frac{1}{2}$×4.2×10³J/（kg•℃=2.1×10³J/（kg•℃）．
（4）若本實驗共消耗酒精20g，則這些酒精完全燃燒放出的熱量是：
Q_放=mq_酒=0.02kg×3.0×10⁷J/kg=6.0×10⁵J．
故答案為：（1）控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同；（2）等于；（3）98；2.1×10³J/（kg•℃）；（4）6.0×10⁵．

點評 本題比較不同物質(zhì)的吸熱能力，考查控制變量法、轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用和比熱公式、熱值公式的應(yīng)用，為熱學(xué)中的重要實驗．