Question

【題目】某實驗學校九年級物理興趣小組的同學在研究“沙子和水誰的吸熱本領大”時，選用了兩只完全相同的酒精燈分別給質量都是200g的沙子和水加熱、他們繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖象如圖所示．已知酒精的熱值是3.0×107J/kg，水的比熱容是4.2×103J/（kg℃）、加熱時酒精燈平均每分鐘消耗0.8g酒精、那么請問：

（1）分析哪個圖是沙子吸熱升溫的圖象。

（2）加熱到2min時，水吸收了多少熱量？

（3）加熱到2min時，每一只酒精燈中酒精完全燃燒放出了多少熱量？

（4）求酒精燈給水加熱的效率是多少？

（5）試求出沙子的比熱容．

Answer 1

【答案】（1）a （2）4.2×104J（3）4.8×104J（4）87.5% (5)0.91×103J/（kg.0C）

【解析】解答：(1)圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程,因為沙子和水的質量相等,吸收相同熱量時,沙子的比熱容比水小,從公式△t，沙子溫度升得多。

(2)因為c水=4.2×103J/(kg℃),m水=200g=0.2kg,△t水=70℃20℃=50℃，

所以Q水吸=C水m水△t水=4.2×103J/(kg℃)×0.2kg×(70℃20℃)=42000J=4.2×104J，

(3)因為酒精燈平均每分鐘消耗0.8g酒精，

所以加熱2min時間消耗的酒精為：m=0.8g×2=1.6g=1.6×103kg，

Q放=mq=1.6×103kg×3.0×107J/kg=4.8×104J

(4) 酒精燈給水加熱的效率：η87.5%

(5)因為相同時間內酒精燈燃燒放出相同的熱量所以在2分鐘的時間內，

Q沙吸=Q水吸=42000J，又因為加熱滿2min，沙子的溫度從20℃上升到250℃，

△t沙=250℃20℃=230℃,m沙=200g=0.2kg所以c沙≈0.91×103J/(kg℃).

答：(1)圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程,因為沙子和水的質量相等,吸收相同熱量時,沙子的比熱容比水小,從公式△t可知，沙子溫度升得多。

(2)水吸收了4.2×104J的熱量。

(3)加熱到2min時，每一只酒精燈中酒精完全燃燒放出了4.8×104J熱量

(4) 求酒精燈給水加熱的效率是87.5%

(5)沙子的比熱容為0.91×103J/(kg℃).