Question

11．汽車在行駛時，發動機的溫度會升得很高．為了確保安全，可用比熱容大的水進行循環冷卻，并且水中往往還要加入不易揮發的防凍液（原液），加入防凍液后的混合液冬天不容易凝固．此外，防凍液除了“防凍”之外，還有一個特性就是沸點高，這對保護發動機、防止過熱而導致水沸騰引起的“開鍋”現象有明顯的作用．
小明為了驗證防凍液的沸點比水的沸點高，他設計了如圖1所示的實驗裝置．實驗時，在甲、乙容器中分別放入等質量的水和防凍液，用相同的電加熱器進行加熱，同時記錄時間，并用溫度計測溫度，最后繪制了如圖2所示的圖象．

（1）小明的實驗能驗證防凍液的沸點比水的沸點高；
（2）要完成小明的實驗，不一定要保證水和防凍液的質量相等；
（3）發動機可以通過水循環進行冷卻，這是通過熱傳遞方式減小內能，從而降低發動機的溫度；
（4）小明發現在實際使用中，往往是將少量防凍液與水混合（混合液的沸點也比水的沸點高），用這種混合液作冷卻劑，更有利于發動機的冷卻，而不是將防凍液全部代替水做冷卻劑．結合小明的實驗過程和圖2，請判斷出防凍液的比熱容比水的比熱容大還是��？簡要寫出你的判斷過程．

Answer 1

分析 （1）根據防凍液和水沸騰時的溫度高低來判斷防凍液和水的沸點高低；
（2）實驗中證明防凍液的沸點和水的沸點只需要看沸騰時的溫度；
（3）水的比熱容較大，質量相同的水和其它液體相比較，升高相同的溫度時，吸收的熱量多；吸收或放出相同的熱量時，溫度變化較小，因此常用來做冷卻劑、取暖劑、防凍劑等；
（4）根據吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）分析．

解答 解：
（1）由圖2可知，防凍液的沸點是109℃，水的沸點是100℃，所以能驗證防凍液的沸點比水的沸點高；
（2）實驗中驗證防凍液的沸點比水的沸點高，只需要測出液體沸騰時的溫度，不需要保證水和防凍液的質量相等；
（3）汽車發動機工作時產生大量熱量，這些熱量如果不迅速轉移，就可能損害發動機，因此利用水的比熱容大的特點把這些熱迅速吸收，這是通過熱傳遞方式減小發動機的內能．
（4）防凍液的比熱容小于水的比熱容；質量相同水和防凍液用同一熱源加熱相同的時間，即吸收相同的熱量，由圖可知，防凍液的溫度變化較大，由Q_吸=cm（t-t₀）可知，在吸收熱量和質量相同的情況下，溫度變化越大，比熱容越小，所以防凍液的比熱容比水的�。�
故答案為：（1）能；（2）不一定；（3）熱傳遞；
（4）防凍液的比熱容小于水的比熱容；質量相同水和防凍液用同一熱源加熱相同的時間，即吸收相同的熱量，由圖可知，防凍液的溫度變化較大，由Q_吸=cm（t-t₀）可知，在吸收熱量和質量相同的情況下，溫度變化越大，比熱容越小，所以防凍液的比熱容比水的小．

點評 本題考查沸點與氣壓的關系及比熱容和改變物態內能的方式，知識點較多，屬于中等題．