Question

18．為了比較酒精和碎紙的熱值大小，小明選擇了兩套完全相同的實驗裝置如圖所示，先將燃燒皿內裝了質量相同的酒精和碎紙片，再分別同時給質量和初溫相同的水加熱，最后比較相同時間內水升高的溫度．為正確完成實驗，請你解答下列問題：
（1）實驗裝置的組裝順序應該是由上到下（選填“由上到下”或“由下到上”）；此實驗是通過比較溫度計示數的變化的變化，來比較燃料熱值的大小．
（2）在題干敘述的操作過程中存在的主要錯誤是比較相同時間內水升高的溫度，按正確的操作，除了圖示裝置還需要的一個測量器材是天平．
（3）即使按照正確方法進行實驗后，也只能比較兩種燃料熱值的大小，而不能計算出準確的熱值，這是因為燃料燃燒放出的熱會散失到空氣中（只寫一種原因即可）．

Answer 1

分析 （1）實驗時，需用酒精燈的外焰加熱，所以要調整好鐵圈的高度，然后根據溫度計的使用規則固定好其位置；燃料的熱值大小不能直接測量，需要通過液體吸收熱量的多少來體現燃料燃燒放出熱量的多少，而液體吸收熱量的多少跟液體的質量和升高的溫度有關，因此為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質量相同，通過溫度計的示數高低得出吸熱多少，進而判斷熱值大小．
（2）比較燃料燃燒值的大小，應控制燃燒燃料的質量相等；讓相同質量的燃料完全燃燒，根據水升高的溫度比較熱值的熱值大小；實驗要控制燃料的質量，需要用天平測燃料的質量；
（3）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．

解答 解：（1）酒精燈需用外焰加熱，所以要放好酒精燈，再固定鐵圈的高度；而溫度計的玻璃泡要全部浸沒到液體中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好燒杯后，再調節溫度計的高度，因此必須按照自下而上的順序進行；
為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質量相同，通過溫度計的示數高低得出吸熱多少，進而判斷熱值大小；燃料完全燃燒放出的熱量的多少，是通過溫度計示數的變化來反映；
（2）實驗應燃燒相等質量的酒精與紙，比較水升高的溫度，然后比較酒精與紙的熱值大小，而不是用酒精與紙對水加熱，比較相同時間內水升高的溫度比較酒精與紙的熱值大小；實驗需要用天平測酒精、紙、水的質量；
（3）由于燃料燃燒放出的熱會散失到空氣中，又或被燒杯等實驗裝置吸了熱，使Q_放大于Q_吸，依此計算出燃料的熱值比實際要偏小些．
故答案為：
（1）自下到上；溫度計示數的變化；
（2）比較相同時間內水升高的溫度；天平；
（3）燃料燃燒放出的熱會散失到空氣中．

點評 本題是一道關于熱值的實驗探究題，知道熱值的意義；會用控制變量法和轉換法設計探究實驗是本題的解題關鍵．