Question

【題目】在比較“水和煤油誰吸熱升溫快”的過程中，某實(shí)驗(yàn)小組選用了兩只完全相同的酒精燈分別給質(zhì)量都是200g、初溫都是20℃的水和煤油加熱．根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制出水和煤油的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖象如圖所示．已知酒精的熱值是3.0×107J/kg，水的比熱容是4.2×103J/（kg℃），加熱時(shí)酒精燈平均每分鐘消耗1g酒精．那么請問：

（1）圖中（a/b）是水吸熱升溫的圖象；
（2）從開始加熱到水開始沸騰，酒精放出多少熱量？這些熱量都被水吸收了嗎？（通過計(jì)算說明）
（3）試求出煤油的比熱容．

Answer 1

【答案】
（1）b
（2）解：由圖知道，從開始加熱到水開始沸騰所用時(shí)間是10min，因?yàn)榫凭珶羝骄�每分鐘消�?g酒精，所以加熱10min時(shí)間消耗的酒精的質(zhì)量是：
m=1g×10=0.01kg，
放出的熱量是：Q放=mq=0.01kg×3.0×107 J/kg=3×105 J，
水吸收的熱量是：Q水吸=c水m水△t水=4.2×103J/（kg℃）×0.2kg×（100℃-20℃）=6.72×104 J，
水吸收的熱量小于酒精完全燃燒放出的熱量，所以，酒精放出的熱量沒有全部被水吸收；
答：從開始加熱到水開始沸騰，酒精放出3×105J的熱量；這些熱量不能全部被水吸收；
（3）解：由圖中b知道，在10min時(shí)間內(nèi)，水吸收的熱量Q水吸 =6.72×104 J，相同時(shí)間內(nèi)酒精燈燃燒放出相同的熱量，
所以，在10min的時(shí)間內(nèi)，Q煤油吸=Q水吸=6.72×104 J，
由圖a知道加熱10min，煤油的溫度從20℃上升到180℃，m煤油=200g=0.2kg，
由Q=cm△t知道，煤油的比熱容是：
C煤油=Q煤油吸/m煤油△t煤油=6.72×104J/0.2kg×160℃=2.1×103 J/（kg℃）.
答：煤油的比熱容為2.1×103J/（kg℃）．
【解析】（1）根據(jù)題意知道，當(dāng)水和煤油的質(zhì)量相等，吸收相同熱量時(shí)，b溫度升高的低，由△t=Q/cm知道b的比熱容大，而水的比熱容大于煤油的比熱容，所以b是水吸熱升溫的圖象；（1）用兩只完全相同的酒精燈，分別給水和煤油加熱，這樣做的是使水和煤油在相同時(shí)間吸收相同的熱量，再利用熱量計(jì)算公式進(jìn)行分析；
（2）已知酒精燈平均每分鐘消耗1g酒精，便可以計(jì)算出給水加熱10min時(shí)間消耗的酒精，利用公式Q放=mq計(jì)算熱量，利用Q=cm△t可求出水吸收的熱量，比較可以水水是否全部吸收；
（3）由圖b知，在10min時(shí)間內(nèi)，水升高的溫度值，利用吸熱公式求水吸收的熱量，由于在相同時(shí)間內(nèi)酒精燈燃燒放出相同的熱量，即可得出煤油吸收的熱量，由圖a知加熱10min，煤油的溫度從20℃上升到180℃，根據(jù)吸熱公式求煤油的比熱容．