Question

1．如圖甲，在探究“不同物質吸熱能力”的實驗中：

（1）小明同學在兩個相同的燒杯中加入初溫相同、液面等高的水和煤油如圖甲所示（ρ_水＞ρ_煤油）．同組的同學立即指出了其中的問題，你認為問題的所在是沒有控制水和煤油的質量相等．實驗中選用相同的加熱棒的目的是：使水和煤油在相同時間內吸收相同的熱量．
（2）糾正錯誤后進行實驗得出了水和煤油溫度隨時間變化如圖乙所示．根據圖乙可判斷出a（a/b）吸熱能力強．根據乙圖，若不計實驗過程中的熱損失，煤油的比熱容是2.1×10³J/（kg•℃）．[水的比熱容C=4.2×10³ J/（kg•℃）]
（3）小明同學想起了冰的熔化實驗時根據實驗數據描繪出的實驗圖象丙圖：B時的內能小于C時的內能（選填“小于”、“等于”或“大于”），若冰剛好完全熔化后繼續加熱一會兒，則水溫隨時間變化的圖線是CF（選填“CD”、“CE”或“CF”）．

Answer 1

分析 （1）本實驗探究不同物質吸熱能力，依據控制變量法，應控制物質的質量相等；相同的加熱設備表示在相同的時間內放出相等的熱量；
（2）質量相同的不同物質，吸收相同的熱量，溫度變化越小，表示該物質的吸熱能力越強，根據圖象，利用公式Q=cm△t判斷物質的吸熱能力并進行計算；
（3）物質的內能與溫度有關，溫度升高，內能增加，根據Q=cm△t比較水與冰吸收相同熱量時溫度變化情況進行判斷．

解答 解：（1）實驗中需控制水和煤油的質量相同，由圖可知，水和煤油的體積相同，根據公式m=ρV可知，水的質量比煤油的質量大；采用相同的加熱棒，是為了在相同的時間內水和煤油吸收相同的熱量；
（2）由圖可知，升高的溫度均為30℃時，a需要的加熱時間（6min）大于b加需要的加熱時間（3min），即a需吸收的熱量比b多，由Q=cm△t可知，a的比熱容比b大，因此a的吸熱能力更強；由圖可知，水和煤油變化的溫度均為30℃時，Q_水=2Q油，可知：c_水m_水△t=2c_油m_油△t，解得煤油的比熱容為2.1×10³J/（kg•℃）；
（3）由圖可知，冰在C點時的溫度高于B點，因此內能增加；在AB段時物質是固態冰，在CD（CF、CE）時物質呈液態水；由c水＞c冰，根據公式Q=cm△t可知，等質量的水和冰吸收相同的熱量（加熱時間相同），水升高的溫度比冰少，據此可知水溫隨時間變化的圖線是CF；
故答案為：（1）沒有控制水和煤油的質量相等；吸收相同的熱量；（2）a；2.1×10³；（3）小于；CF．

點評 本題考查了探究不同物質的吸熱能力，要理解加熱時間反映物質吸熱多少，會運用控制變量法，能從圖象中獲取信息．