Question

4．為了比較水和煤油吸熱能力的大小，小明設計如圖所示的實驗；在兩個完全相同的燒杯中，分別裝體積、初溫都相同的水和煤油，用兩個相同的酒精燈對其加熱，
（1）在交流實驗方案時，小李發現小明設計的實驗存在問題，存在的問題是體積相同的水和煤油
（2）小明改進實驗方案，進行實驗，實驗數據記錄如下：

	質量（g）	溫度升高10℃ 所需時間/s	溫度升高20℃ 所需時間/s	溫度升高30℃ 所需時間/s
煤油	30	48	81	110
水	30	96	162	220

①在此實驗中，吸熱的多少用加熱的時間來反映（升高的溫度/加熱的時間）．分析表中的實驗數據可知；質量相同的水和煤油，升高相同的溫度時，水吸收的熱量大于（大于/小于）煤油吸收的熱量．
②如果加熱相同的時間，質量相同的水和煤油，煤油（煤油/水）升高的溫度更高．　
③分析表中的數據可知：煤油的比熱容是2.1×10³J/（kg•℃）（C_水=4.2×10³J/（kg•℃））．

Answer 1

分析 （1）比較兩種液體的比熱容實驗，必須采用了控制變量法的思想，控制質量和初溫相等，加熱相同的時間，升高的溫度高的物質的比熱容大；
（2）①相同的酒精燈，加熱時間越長，水和沙子吸收的熱量就越多；根據比熱容的概念和吸收熱量的計算公式Q=Cm△t，實驗中采用了控制變量法，控制質量相等，升高的溫度相同，比熱容大的 吸收的熱量就多；
②如果加熱相同的時間，質量相同的水和煤油，利用吸收熱量的計算公式Q=Cm△t，即可判斷．
③根據煤油和水的質量相同，升高相同的溫度，水的加熱時間是煤油的2倍，比較比熱容的大小．

解答 解：（1）沒有控制煤油和水的質量和初溫，不符合控制變量法的思想，因此存在問題是體積相同的水和煤油．
（2）①實驗采用相同的酒精燈對其加熱，加熱時間越長，煤油和水吸收的熱量就多，因此實驗中用酒精燈加熱時間表示水和煤油吸熱的多少．
因為質量相同的水和煤油，升高相同溫度，水的比熱容大于煤油的比熱容，根據吸收熱量的計算公式Q=Cm△t知，水吸收的熱量大于煤油吸收的熱量；
②如果加熱相同的時間，質量相同的水和煤油，根據吸收熱量的計算公式Q=Cm△t，又因為水的比熱容大于煤油的比熱容，故煤油升高的溫度更高．
③煤油和水的質量相同，升高相同的溫度，水的加熱時間是煤油的2倍即水吸收的熱量是煤油的2倍，得出水的比熱容是煤油的2倍即c_油=$\frac{1}{2}$c_水=$\frac{1}{2}$×4.2×10³J/（kg•℃）=2.1×10³J/（kg•℃），故煤油的比熱容為2.1×10³J/（kg•℃）．
故答案為：（1）體積相同的水和煤油；（2）①加熱時間；大于；②煤油；③2.1×10³J/（kg•℃）．

點評 比熱容是物質的吸熱本領，比較比熱容的大小時，要在吸收相同的熱量時，比溫度升高的度數，或在溫度升高的度數相同時，比較吸收的熱量．