Question

16．某同學學習了燃料的熱值后，自己設計了一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值大小關系．他實驗時組裝了如圖所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置，并每隔1分鐘記錄了杯中水的溫度（見表）．

加熱的時間/min	0	1	2	3	4	5	6
甲杯水溫/℃	25	27	29	32	34	36	38
乙杯水溫/℃	25	26	27	28	29	30	31

（1）在安裝、調整實驗器材時，合理的順序是（甲圖中）：先調整固定B的位置（選填“A”或“B”）．
（2）為保證實驗結論的可靠，實驗時應控制兩套裝置中相同的量有：加熱時間、水的質量和水的初溫度．
（3）通過表中記錄的數(shù)據(jù)，你認為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是煤油．
（4）該同學實驗前用天平測出了燒杯中水的質量及兩燈中燃料的質量，并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，
利用公式Q_吸=cm（t-t₀）計算出了水吸收的熱量，他認為通過這些數(shù)據(jù)能準確地計算出煤油和菜籽油的熱值．你認為他的計算結果可靠嗎？不可靠；為什么？燃料不可能完全燃燒，并且產生的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失
（5）他又用兩個完全相同的酒精燈，分別給質量和初溫都相同的甲、乙兩種液體同時加熱，
分別記錄加熱時間和升高的溫度，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出了兩種液體的溫度隨時間變化的圖象，如圖1所示．如果已知甲的比熱容是1.8×10³J/（kg•℃），則乙的比熱容是2.4×10³J/（kg•℃）

Answer 1

分析 （1）安裝實驗器材時需要先固定B的位置，能夠利用酒精燈的外焰給燒杯充分加熱； 然后再調整A的位置，使溫度計的玻璃泡完全接觸水，并且不要碰到燒杯壁和燒杯底；
（2）探究兩種燃料的熱值時，需要控制水的質量和水的初溫相同，并且酒精燈的加熱時間也要相同；
（3）由表格數(shù)據(jù)可知，在其它條件相同時，甲杯水的溫度升高的較快，即甲酒精燈燃燒產生的熱量多，所以其熱值大；
（4）燃料燃燒產生的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失，所以直接計算得出的熱值比實際值要小；
（5）根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）可知在質量和吸收熱量相同時，比熱容和溫度的變化值成反比，據(jù)此求出乙的比熱容．

解答 解：（1）為了利用酒精燈的外焰給燒杯充分加熱，安裝器材時需要先固定B的位置，然后再調整A的位置，并且不要碰到燒杯壁和燒杯底；
（2）為了保證實驗的可靠性，需要控制加熱時間、水的質量和水的初溫度；
（3）分析表格數(shù)據(jù)可知，甲杯水的溫度升高的較快，即甲煤油燈燃燒產生的熱量多，所以其熱值大；
（4）因為燃料燃燒產生的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失，所以直接計算得出的熱值比實際值要小，因此這樣的計算結果不可靠；
（5）根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）可知在質量和吸收熱量一定時，溫度的變化值和比熱容成反比．
我們可以用相同的酒精燈加熱時間4min，甲和乙吸收的熱量就是相同的，甲的溫度變化值為50℃-10℃=40℃，乙的溫度變化值為40℃-10℃=30℃，
由Q_吸=cm（t-t₀）得：
c_甲m△t_甲=c_乙m△t_乙，
乙的比熱容：
c_乙=$\frac{40℃}{30℃}$×1.8×10³J/（kg•℃）=2.4×10³J/（kg•℃）
故答案為：（1）B；（2）質量；初溫度；（3）煤油；（4）不可靠；燃料不可能完全燃燒，并且產生的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失；（5）2.4×10³J/（kg•℃）．

點評 此題考查了學生對吸熱公式的掌握和運用，能從液體的溫度隨時間變化的圖象搜集有關信息是本題的關鍵．