Question

16．為了比較水和煤油的吸熱能力，江濤用兩個相同的裝置做了如圖所示的實驗．

（1）在兩個相同的燒杯中應加入初溫相同、質量相同的水和煤油；
（2）實驗中攪拌器的作用是：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間內吸收的熱量相同；
（3）實驗中發(fā)現煤油的溫度比水的溫度升高得快（選填“快”或“慢”），這表明水吸熱本領更強．
（4）實驗結束后，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）在受太陽照射的條件相同時，內陸地區(qū)晝夜溫差比沿海地區(qū)大，這是因為干泥土和水相比，比熱容較小．
（6）該實驗中除了用到轉換法外還用了哪種物理研究方法？控制變量法．
（7）通過實驗可知水的吸熱能力較強，下列屬于水的這種特性的應用的是C
A．夏天給教室灑水，感覺涼          B．用鹽水腌蛋，一段時間后蛋會變咸
C．用水冷卻汽車的發(fā)動機            D．冰熔化成水需要吸收熱量．

Answer 1

分析 （1）比較不同物質吸熱本領的大小，有兩種方法：
①等質量的不同物質，升高相同的溫度，比較相同加熱設備所用的加熱時間；②等質量的不同物質，用相同加熱設備加熱相同時間，比較升高的溫度；兩種方案中都要控制質量相同；
（2）實驗中不斷地用攪拌器攪拌，目的是使得物質受熱均勻；選取相同的酒精燈的目的是相同的時間內提供的熱量相同；
（3）等質量的不同物質吸收相同的熱量，溫度升高的越快，表示該物質的吸熱本領越弱，反之則越強；
（4）熱傳遞過程中物體吸收熱量多少可用公式Q_吸=cm△t來運算；燃料完全燃燒放出的熱量可用公式Q_放=mq來計算；
（5）根據Q=cm△t可知，質量相同的不同物質，吸收相同的熱量，比熱容大的溫度改變的少；
（6）一個物理量受到多個因素的影響，如果要探究這個物理量與其中一個因素的關系，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，控制了兩種物質的質量和初溫相同；
（7）在質量相同時，吸熱能力較強物質，吸收相等熱量后溫度變化相比吸熱能力較弱的物質而言，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，一是水和煤油質量、升高溫度相同，比較吸熱多少；二是水和煤油質量、加熱時間相同，比較升高的溫度；無論哪種，都要控制它們的質量相同；
（2）為了使物質受熱均勻，實驗中應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間內提供的熱量相同，即保證水和煤油在相同時間內吸收的熱量相同；
（3）因為煤油比水的吸熱本領小，所以加熱相同的時間，它們吸收相等熱量時，質量相同的水和煤油，煤油升高的溫度更高；
（4）根據公式代入數據得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；內陸地區(qū)水少、沙石多．因為水的比熱容較大，白天，相同質量的水和沙石比較，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量、升高的溫度及物質的種類有關，要研究與其中某個因素的關系，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，一段時間后蛋會變咸，是分子運動的結果，與題意不符；
C、用水冷卻汽車的發(fā)動機，是利用水的比熱大的特點，與題意相符；
D、冰熔化成水需要吸收熱量，是指熔化過程需要吸熱，與題意不符．
故選C．
故答案為：（1）質量；（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．

點評 本題考查的知識點較多，要完成比較水和煤油的吸熱能力實驗，會根據實驗現象進行分析解釋，知道該實驗用到了哪些方法，要掌握物體吸熱和燃料完全燃燒放出熱量的公式運用，會用物質比熱容的不同解釋生活中的現象，是一道綜合性很強的熱學習題．