Question

20．小澤同學想比較“不同物質的吸熱能力”．于是利用如圖所示的裝置分別給水和鐵砂加熱，進行研究．
（1）實驗中應該使用的測量工具除了停表還有天平．
（2）小澤同學用同一酒精燈給質量相同的水和鐵砂加熱，用溫度計測量他們的溫度變化，實驗中獲得的數據如下表所示．

材料	升高5℃	升高10℃	升高15℃
	所需時間/s	所需時間/s	所需時間/s
水	30	55	78
鐵砂	23	37	50

①實驗中，小澤同學通過比較溫度計來比較水和鐵砂吸收熱量多少的．
②分析表格中的數據，得到的結論是加熱時間的長短．
（3）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水吸收，則可以使2kg水溫度升高50℃（C_水=4.2×10³J/kg•℃）

Answer 1

分析 （1）實驗中需測量溫度隨時間的變化，并且要控制水和鐵砂的質量相等，從而可確定用到的測量工具；
（2）①實驗中通過加熱時間的長短來比較吸收的熱量，加熱時間越長，吸熱越多；
②根據升高相同的溫度加熱時間的長短來比較水和鐵砂的吸熱能力；
（3）根據Q=mq來計算酒精燃燒放出熱量的多少；
根據△t=$\frac{Q}{cm}$計算水升高的溫度．

解答 解：（1）實驗中要控制鐵砂和水的質量相等，所以要用到天平；
為了測量物體升高溫度隨時間的關系，需使用溫度計測量溫度，用秒表測量時間；
（2）①實驗中通過比較加熱時間來比較物體吸收熱量的多少；
②由表格中數據知，水和鐵砂升高相同的溫度，水的加熱時間較長，可知水需要吸收更多的熱量，吸熱能力更強；
（3）酒精吸收的熱量：
Q=m_酒精q=14×10^-3kg×3.0×10⁷J/kg=4.2×10⁵J
由Q=cm△t得，水升高的溫度：
△t_水=$\frac{Q}{cm}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×2kg}$=50℃．
故答案為：（1）天平；溫度計；（2）①加熱時間的長短；②水的吸熱能力比鐵砂強；（3）4.2×10⁵；50．

點評 本題是探究不同物質的吸熱能力實驗，主要考查了對實驗數據的分析及熱量計算公式的應用，考查全面．