Question

18．如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同．燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同．

（1）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇甲乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)要觀察液體升高的溫度比較兩種燃料的熱值大��；比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇甲丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短反映物體吸熱的多少．
（2）比較不同物質(zhì)的比熱容，選用上圖合適裝置加熱相同一段時(shí)間后，液體a升溫多，由此可知：質(zhì)量相同的液體a與b，升高相同的溫度時(shí)，液體a吸收的熱量小于（選填“大于”或“小于”）液體b吸收的熱量．
（3）若甲圖燒杯中為50ml的水，10g酒精完全燃燒溫度計(jì)示數(shù)升高了20℃，求：
①水吸收的熱量？
②若酒精完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，算一算酒精的熱值是多少？
③算出的熱值比標(biāo)準(zhǔn)值偏�。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“一樣”）

Answer 1

分析 （1）燃料的熱值大小不能直接測(cè)量，需要通過(guò)液體吸收熱量的多少來(lái)體現(xiàn)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(zhì)量和升高的溫度有關(guān)，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(zhì)量相同，通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大�。�
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(zhì)量相同，溫度計(jì)的示數(shù)變化相同時(shí)，通過(guò)比較加熱時(shí)間比較吸熱多少，進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系；
（2）根據(jù)a、b液體吸收熱量的多少，判斷a、b液體比熱的大小，然后根據(jù)比熱大小，分析判斷質(zhì)量相同的液體a與b，升高相同的溫度時(shí)，a與b吸收熱量的關(guān)系；
（3）①知道水的體積，求出水的質(zhì)量；根據(jù)水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
②根據(jù)公式Q=qm計(jì)算酒精的熱值；
③在此實(shí)驗(yàn)中，酒精燃燒放出的熱量大部分未被水吸收．

解答 解：
（1）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(zhì)量相同，通過(guò)液體升高的溫度得出吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大小，應(yīng)選擇甲和乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
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(zhì)量和溫度的變化相同，通過(guò)比較加熱時(shí)間（即比較吸收熱量的多少），進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系，應(yīng)選擇甲和丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
（2）比較不同物質(zhì)的比熱容，選用甲、丙兩實(shí)驗(yàn)，加熱相同一段時(shí)間，兩種液體吸收的熱量相等；液體a升溫多，由c=$\frac{{Q}_{吸}}{m△t}$可知，a的比熱容�。�
a的比熱容小，質(zhì)量相同的液體a與b，在升高相同的溫度時(shí)，由Q_吸=cm△t可知，液體a吸收的熱量小于液體b吸收的熱量．
（3）①50ml水的質(zhì)量為：m=ρ_水V=1×10³kg/m³×50×10^-6m³=0.05kg；
水吸收的熱量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.05kg×20℃=4.2×10³J；
②根據(jù)題意可知，Q_吸=Q_放，由Q_放=qm可知，
酒精的熱值為：q=$\frac{{Q}_{放}}{m}$=$\frac{4.2×1{0}^{3}J}{0.01kg}$=4.2×10⁵J/kg；
③酒精完全放出的熱量并沒(méi)有全部被水吸收，所以算出的熱值比標(biāo)準(zhǔn)值偏�。�
故答案為：（1）甲乙；液體升高的溫度；甲丙；加熱時(shí)間的長(zhǎng)短；（2）小于；
（3）①水吸收的熱量為4.2×10³J；②酒精的熱值為4.2×10⁵J/kg；③偏�。�

點(diǎn)評(píng) 本題是一道關(guān)于物質(zhì)比熱容的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法，熟練應(yīng)用控制變量法、熟練應(yīng)用燃燒值公式即可正確解題．