Question

如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同．燃料的質量都是10g，燒杯內的液體質量也相同．
（1）比較不同燃料的熱值，應選擇______兩圖進行實驗；比較不同物質的比熱容，應選擇______兩圖進行實驗；
（2）水的比熱容為4.2×10³J/，它的物理含義______；300g水從20℃加熱至沸騰（標準大氣壓下）需吸收的熱量是______J，此熱量由燃燒酒精供給則需______g酒精．（加熱時有75%的熱量損失，酒精的熱值為3.0×10⁷J/kg ）

Answer 1

【答案】分析：（1）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；為了比較兩種液體的比熱容，需要燃燒相同的燃料，加熱不同的液體，讓液體的質量相同，通過溫度計的示數高低得出吸熱多少，進而判斷兩種比熱容的大小關系．
（2）根據比熱容的概念回答表示的物理意義，比熱容是物質的一種特性，它與物質的種類有關，和物質的多少無關；利用熱量的計算公式Q_吸=cm（t-t）代入已知數據求出水吸收的熱量，酒精完全燃燒放出熱量的25%被水吸收，即Q_吸=Q_放×25%，再根據Q=mq求出需要酒精的質量．
解答：解：（1）①比較不同燃料熱值大小要控制加熱的液體種類、液體質量，改變燃料的種類，根據溫度計的示數高低得出吸熱多少，從而判斷熱值大小，因此選擇甲、乙兩圖進行實驗；
②比較兩種液體的比熱容，必須控制燃料的種類和質量，改變液體的種類，控制液體的質量相同，根據溫度計的示數高低得出吸熱多少，從而判斷兩種比熱容的大小關系，應選擇甲、丙兩圖進行實驗．
（2）水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃），它表示的物理含義是：1kg水溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量是4.2×10³J；
300g水從20℃加熱至沸騰吸收的熱量為：
Q_吸=cm（t-t）=4.2×lO³J/（kg?℃）×0.3kg×（100℃-20℃）=1.008×1O⁵J；
因為加熱時有75%的熱量損失，因此Q_放×η=Q_吸，
即qm×η=Q_吸
∴需要酒精的質量：
m^′===1.344×10^-2kg=13.44g
故答案為：（1）甲、乙；甲、丙；
（2）1kg的水溫度升高（或降低）1℃時所吸收（或放出）的熱量為4.2×10³J；1.008×1O⁵；13.44．
點評：本題考查了學生對熱值概念、比熱容概念的了解與掌握，分析時用好控制變量法是本題的關鍵，計算時注意單位統一．