Question

7．如圖所示是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置．用同一套裝置，先后加熱并不斷攪拌質(zhì)量都為500g的煤油和水．
（1）要完成該探究實(shí)驗(yàn)，除了圖中所示的器材外，還需要的測量工具有天平和秒表．
（2）小明設(shè)計的記錄數(shù)據(jù)的表格如下，分析表格可知：他是用加熱時間相同比較升高的溫度的方法來完成探究實(shí)驗(yàn)的．

加熱時間		0	0.5	1	1.5	2	…
溫度/℃	煤油
	水

（3）實(shí)驗(yàn)表明，2分鐘后，初溫為25℃煤油和水分別升高到60℃和45℃，則：
①此過程中煤油吸收的熱量等于（大于、小于、等于）水吸收的熱量；
②水吸熱本領(lǐng)比較大．
（4）小明查表知道水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），則2分鐘內(nèi)水吸收的熱量是4.2×10⁴J；如在該實(shí)驗(yàn)中共消耗了2g的酒精，則此過程中，該酒精燈的效率為70%．（酒精的熱值為3.0×10⁷J/kg）
（4）在受太陽照射的條件相同時，內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差比沿海地區(qū)大，這是因?yàn)楦赡嗤梁退�相比，干泥土的比熱容較�。�

Answer 1

分析 （1）（2）物體吸收熱量本領(lǐng)的大小，不僅與物體升高的溫度多少有關(guān)，還與質(zhì)量的大小有關(guān)，因此要保證兩者質(zhì)量相等，由此可以確定需要的測量工具；
（3）用同一個酒精燈加熱，則在相同的時間內(nèi)，水和煤油吸收的熱量相同；
根據(jù)比熱容的概念和Q=cm△t進(jìn)行分析，即吸熱和質(zhì)量相等時，溫度變化小的物質(zhì)，比熱容越大（即吸熱的能力強(qiáng)）；
（4）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
利用Q_放=mq求出2g酒精完全燃燒放出的熱量，這是總能量，被水吸收的為有用能量，再利用效率公式求酒精燈的效率；
（5）水的比熱容較大，同樣受熱或冷卻的情況下，吸收或放出相同熱量，但水的溫度變化比沙�。�因此，在白天同樣吸熱時，沙子的溫度升高的快，水的溫度升高的慢；夜晚同樣放熱時，沙子的溫度降低的快，水的溫度降低的慢．

解答 解：
（1）研究物體吸熱本領(lǐng)的與物質(zhì)的種類的關(guān)系時，要保證兩者的升高相同的溫度所需要的時間，因此還需要秒表這個測量工具．
（2）由于是相同的酒精燈加熱，即煤油和水在相同的時間內(nèi)吸收的熱量相等，所以可以利用加熱時間的長短來反映物體吸收熱量的多少．
（3）①用同一個酒精燈加熱，相同時間兩種液體吸收的熱量相同；
②由Q=cm△t知：質(zhì)量相同的物質(zhì)，吸收相同的熱量，升高溫度小的物質(zhì)比熱容大；因?yàn)樗�和煤油的質(zhì)量相同，吸熱相同，它們的初溫相同，水的末溫低于煤油的末溫，水升高的溫度小，所以水的比熱容大，即水吸熱的能力更強(qiáng)．
（4）水吸收的熱量為：Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（45℃-25℃）=4.2×10⁴J；
酒精完全燃燒放出的熱量：Q_放=m_酒精q_酒精=0.002kg×3.0×10⁷J/kg=6×10⁴J；
酒精燈的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{6×1{0}^{5}J}$×100%=70%；
（5）沿海地區(qū)水多；內(nèi)陸地區(qū)水少、干泥土多．因?yàn)樗�的比熱容較大，白天，相同質(zhì)量的水和干泥土比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少；夜晚，放出相同的熱量，水的溫度降低的少，使得沿海地區(qū)晝夜的溫差小．
故答案為：（1）秒表；（2）加熱時間；升高的溫度；（3）①等于；②水；（4）4.2×10⁴；70%；（5）大；干泥土的比熱容．

點(diǎn)評 實(shí)驗(yàn)的目的是比較水和煤油吸熱升溫的屬性，實(shí)驗(yàn)中要讓兩者吸收相同的熱量，通過比較煤油和水升高的溫度的多少來確定其吸熱升溫的屬性．本題同時考查了學(xué)生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運(yùn)用．