Question

17．如圖所示，甲、乙、丙三個圖中的裝置完全相同，燃料的質量都相等，燒杯內的液體質量也相等．
（1）比較不同燃料的熱值，應選擇甲丙兩圖進行實驗；比較不同物質的比熱容，應選擇甲乙兩圖進行實驗．
（2）酒精的熱值為3.0×10⁷J/kg，完全燃燒14g酒精放出的熱量為4.2×10⁵J，假設這些熱量全部被2kg的水吸收，能讓這些水從20℃升高到70℃．

Answer 1

分析 （1）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，溫度計的示數變化相同時，通過比較加熱時間比較吸熱多少，進而判斷兩種比熱容的大小關系；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）根據Q=mq可求得酒精能放出多少熱量，再利用Q=cm△t變形可求得水的溫度將會升高到多少．

解答 解：
（1）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，讓液體的質量和溫度的變化相同，通過比較加熱時間，進而判斷兩種比熱容的大小關系，應選擇甲和丙兩圖進行實驗；
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，應選擇甲和乙兩圖進行實驗；
（2）酒精燃燒放出的熱量：Q_放=m_酒精q=14×10^-3kg×3.0×10⁷J/kg=4.2×10⁵J，
水吸收的熱量：Q_吸=Q_放=4.2×10⁵J，
由Q_吸=cm△t得水溫度升高：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×2kg}$=50℃，
由△t=t-t₀得：
水的終溫：t=△t+t₀=50℃+20℃=70℃．
故答案為：（1）甲丙；甲乙；（2）4.2×10⁵；70℃．

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以及燃料燃燒放出熱量公式和熱傳遞過程中吸熱公式的理解和運用，分析時利用好控制變量法是解決本題的關鍵．