Question

17．小明在探究“不同物質(zhì)吸熱能力”的實驗時，選用了兩只完全相同的電加熱器，分別給兩個相同的燒杯中質(zhì)量都是200g的水和煤油加油，如圖甲所示；水和煤油的溫度隨時間變化的圖象如圖乙所示．已知c_水=4.2×10³J/（kg℃），請你解答下列問題：

（1）實驗中選用相同電加熱器的目的是使水和煤油在相同時間內(nèi)吸收相同的熱量；
（2）由圖乙可判斷出液體a是煤油，水的吸熱能力強（選填“水”或“煤油”）；
（3）加熱滿3min時，水吸收了8.4×10³J熱量；煤油的比熱容是2.1×10³J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，為了增加實驗的準(zhǔn)確性，需要采用控制變量法，即保持水的初溫、環(huán)境因素、水的質(zhì)量不變等，相同的電加熱器在相同時間產(chǎn)生的熱量相同；
（2）水與煤油相比，水的比熱容更大，吸熱能力更強，吸收相同的熱量，溫度變化更小，根據(jù)乙圖分析即可．
（3）根據(jù)Q=cm△t計算吸收的熱量；結(jié)合圖象乙和Q=cm△t計算得出a、b比熱容的關(guān)系．

解答 解：
（1）實驗中選用相同的電加熱器目的是：使水和煤油在相同時間內(nèi)吸收相同的熱量．
（2）水和煤油相比，水的比熱容較大，同樣受熱的情況下，溫度變化較慢，由乙圖知，a為沒有，b為水；若相同質(zhì)量的水和煤油升高相同的溫度，水需要加熱更長的時間，吸收熱量更多，說明水的吸熱能力更強．
（3）水吸收的熱量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×（20℃-10℃）=8.4×10³J；
由圖乙可知，當(dāng)a、b升高相同的溫度時，b需要的時間是3min，a需要的時間是6min，即a吸收的熱量為b吸收熱量的2倍；則：Q_a=2Q_b，c₁m△t=2c₂m△t；c₁=2c₂，
因此c₁：c₂=2：1，所以b的比熱容為：$\frac{1}{2}$×4.2×10³J/（kg•℃）=2.1×10³J/（kg•℃）．
故答案為：（1）吸收相同的熱量；（2）煤油；水；（3）8.4×10³；2.1×10³．

點評 實驗方法的滲透考查基本上在每個實驗題中都有所涉及（特別是控制變量法和轉(zhuǎn)換法），同學(xué)們要多注意對實驗方法的應(yīng)用．