Question

16．為了比較水和煤油的吸熱能力，江濤用兩個(gè)相同的裝置做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．

（1）在兩個(gè)相同的燒杯中應(yīng)加入初溫相同、質(zhì)量相同的水和煤油；
（2）實(shí)驗(yàn)中攪拌器的作用是：使液體受熱均勻；選用相同酒精燈加熱的
目的是：使水和煤油在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同；
（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)煤油的溫度比水的溫度升高得快（選填“快”或“慢”），這表明水吸熱本領(lǐng)更強(qiáng)．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明查表知道水的比熱容為4.2×10³ J/（kg•℃），則500g水溫度升高20℃吸收的熱量是4.2×10⁴ J；若這些熱量由酒精完全燃燒獲得，則至少要消耗1.4g酒精．（酒精的熱值為3.0×10⁷ J/kg）
（5）在受太陽(yáng)照射的條件相同時(shí)，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，比熱容較�。�
（6）該實(shí)驗(yàn)中除了用到轉(zhuǎn)換法外還用了哪種物理研究方法？控制變量法．
（7）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知水的吸熱能力較強(qiáng)，下列屬于水的這種特性的應(yīng)用的是C
A．夏天給教室灑水，感覺(jué)涼          B．用鹽水腌蛋，一段時(shí)間后蛋會(huì)變咸
C．用水冷卻汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)            D．冰熔化成水需要吸收熱量．

Answer 1

分析 （1）比較不同物質(zhì)吸熱本領(lǐng)的大小，有兩種方法：
①等質(zhì)量的不同物質(zhì)，升高相同的溫度，比較相同加熱設(shè)備所用的加熱時(shí)間；②等質(zhì)量的不同物質(zhì)，用相同加熱設(shè)備加熱相同時(shí)間，比較升高的溫度；兩種方案中都要控制質(zhì)量相同；
（2）實(shí)驗(yàn)中不斷地用攪拌器攪拌，目的是使得物質(zhì)受熱均勻；選取相同的酒精燈的目的是相同的時(shí)間內(nèi)提供的熱量相同；
（3）等質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量，溫度升高的越快，表示該物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)越弱，反之則越強(qiáng)；
（4）熱傳遞過(guò)程中物體吸收熱量多少可用公式Q_吸=cm△t來(lái)運(yùn)算；燃料完全燃燒放出的熱量可用公式Q_放=mq來(lái)計(jì)算；
（5）根據(jù)Q=cm△t可知，質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，比熱容大的溫度改變的少；
（6）一個(gè)物理量受到多個(gè)因素的影響，如果要探究這個(gè)物理量與其中一個(gè)因素的關(guān)系，必須要控制其他因素相同，這種方法叫做控制變量法；本題比較水和煤油的吸熱能力大小，控制了兩種物質(zhì)的質(zhì)量和初溫相同；
（7）在質(zhì)量相同時(shí)，吸熱能力較強(qiáng)物質(zhì)，吸收相等熱量后溫度變化相比吸熱能力較弱的物質(zhì)而言，溫度變化較小．

解答 解：（1）比較水和煤油的吸熱能力大小有兩種方法，一是水和煤油質(zhì)量、升高溫度相同，比較吸熱多少；二是水和煤油質(zhì)量、加熱時(shí)間相同，比較升高的溫度；無(wú)論哪種，都要控制它們的質(zhì)量相同；
（2）為了使物質(zhì)受熱均勻，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)不斷地用攪拌器攪拌；選取相同的酒精燈的目的是相同的時(shí)間內(nèi)提供的熱量相同，即保證水和煤油在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同；
（3）因?yàn)槊河捅人�的吸熱本領(lǐng)小，所以加熱相同的時(shí)間，它們吸收相等熱量時(shí)，質(zhì)量相同的水和煤油，煤油升高的溫度更高；
（4）根據(jù)公式代入數(shù)據(jù)得Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×20℃=4.2×10⁴J；這些熱量由酒精完全燃燒獲得，所以Q_吸=Q_放=mq，所以m_酒精=$\frac{Q放}{q}$=$\frac{4.2×104J}{3.0×107\\;J/kg}$=1.4×10^-3kg=1.4g；
（5）沿海地區(qū)，水多；內(nèi)陸地區(qū)水少、沙石多．因?yàn)樗�的比熱容較大，白天，相同質(zhì)量的水和沙石比較，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；
（6）水和煤油的吸熱能力大小和它們的質(zhì)量、升高的溫度及物質(zhì)的種類有關(guān)，要研究與其中某個(gè)因素的關(guān)系，須控制其它的因素不變，因此須采用控制變量法；
（7）A、夏天給教室灑水，感覺(jué)涼，是利用水蒸發(fā)吸熱，具有致冷作用，與題意不符，
B、用鹽水腌蛋，一段時(shí)間后蛋會(huì)變咸，是分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，與題意不符；
C、用水冷卻汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)，是利用水的比熱大的特點(diǎn)，與題意相符；
D、冰熔化成水需要吸收熱量，是指熔化過(guò)程需要吸熱，與題意不符．
故選C．
故答案為：（1）質(zhì)量；（2）受熱均勻；吸收的熱量相同；（3）快；水；（4）4.2×10⁴；1.4；（5）大；比熱容；（6）控制變量法；（7）C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，要完成比較水和煤油的吸熱能力實(shí)驗(yàn)，會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析解釋，知道該實(shí)驗(yàn)用到了哪些方法，要掌握物體吸熱和燃料完全燃燒放出熱量的公式運(yùn)用，會(huì)用物質(zhì)比熱容的不同解釋生活中的現(xiàn)象，是一道綜合性很強(qiáng)的熱學(xué)習(xí)題．