Question

（2012?佛山）申龍同學在“探究牛奶和蓖麻油的沸點及比熱容”時，選擇等質量的牛奶和蓖麻油，用同樣的火力分別加熱初溫相同的牛奶和蓖麻油，加熱到3min時牛奶沸騰，此時牛奶的溫度為87℃，但蓖麻油還未沸騰，此時蓖麻油的溫度為105℃．（酒精的沸點為78℃）
（1）測蓖麻油沸騰時的溫度，要使用

紅外線

 （選填“酒精”或“紅外線”）溫度計．
（2）從上面實驗中，你能得到什么結論？
（3）現有器材：量程合適的溫度計、功率為P的電磁爐、電磁爐的配套鐵鍋、火柴、酒精燈（酒精的熱值為q）、秒表、天平、量筒、燒杯、鐵架臺、石棉網、家庭電源．
申龍想知道蓖麻油的比熱容，需要選擇哪些實驗器材？簡要寫出實驗過程及表達式，并分析引起實驗誤差的主要原因．

Answer 1

分析：（1）根據蓖麻油的溫度為105℃時還沒沸騰確定蓖麻油的沸點，然后根據酒精的沸點選擇溫度計；
（2）根據Q=cm△t進行分析比較比熱容的大小；沸騰時的溫度叫沸點，根據加熱相同時間后是否沸騰可知沸點的高低；
（3）根據Q=cm△t分析可知，要求比熱容的大小，需要知道蓖麻油吸收的熱量、質量和溫度的變化，據此分析所需器材、設計實驗過程；本次實驗的誤差重點是熱量計算不準確，可以從燃料燃燒、熱散失等方面分析．

解答：解：（1）因為蓖麻油的沸點高于105℃大于酒精的沸點，因此測量蓖麻油沸騰時的溫度需要用紅外線溫度計；
（2）因為用同樣的火力分別加熱初溫相同的牛奶和蓖麻油，加熱到3min時，牛奶的溫度為87℃，蓖麻油的溫度為105℃，即蓖麻油的溫度變化較大，故蓖麻油的比熱容小，牛奶的比熱容大；
牛奶沸騰時的溫度為87℃，即牛奶的沸點為87℃，蓖麻油的溫度為105℃還沒有沸騰，說明蓖麻油的沸點高于105℃，故蓖麻油的沸點高于牛奶的沸點．
（3）測量質量可以利用天平，測量溫度的變化可以用溫度計，可以根據Q=mq得出吸收的熱量，因此選擇酒精做燃料；
故實驗所需的器材有，鐵架臺、石棉網、燒杯、火柴、酒精燈（酒精的熱值為q）、量程合適的溫度計、天平；
實驗過程：鐵架臺、酒精燈、石棉網、燒杯、量程合適的溫度計等按次序安裝在鐵架臺上；
用天平取一定量m的蓖麻油，注入燒杯；
溫度計玻璃泡置于蓖麻油的中間，記錄油程度初始溫度t₁；
用天平測出酒精燈質量m₁；點燃酒精燈，當溫度計示數上升t₂時，熄滅酒精燈；并用天平測酒精燈質量m₂；
比熱容的表達式：c=

(m1-m2)q

m(t2-t1)

．
誤差的原因：有熱損失，酒精燈放出的熱，不能被油完全吸收，使吸熱Q計算不準（偏高）．

點評：考查了吸熱公式Q=cm△t的應用，實驗采用了控制變量法，本實驗的難點是設計實驗，設計實驗的要點是根據公式分析出需要測量的物理量．