Question

5．在“探究不同物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中．
（1）某同學(xué)在兩個(gè)相同的燒杯中加入初溫相同、液面等高的水喝煤油（ρ_水＞ρ_煤油），如圖甲所示．同組的同學(xué)立即指出了其中的錯(cuò)誤沒有控制水和煤油的質(zhì)量相等．實(shí)驗(yàn)中選用相同電加熱器的目的是：使水喝煤油在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等．
（2）糾正錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出了水喝煤油溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，如圖乙所示．根據(jù)圖乙可判斷b物質(zhì)是煤油，其比熱容為2.1×10³J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，為了增加實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，需要采用控制變量法，即保持水的初溫、環(huán)境因素、水的質(zhì)量不變等；相同的電加熱器在相同時(shí)間產(chǎn)生的熱量相同；
（2）水與煤油相比，水的比熱容更大，吸熱能力更強(qiáng)，吸收相同的熱量，溫度變化更小，根據(jù)乙圖分析即可；
由題知煤油和水質(zhì)量相同，升高的溫度相同時(shí)水吸收的熱量是煤油吸收熱量的2倍．根據(jù)吸熱公式Q=c_吸m△t判斷兩物質(zhì)的比熱容之間的關(guān)系，從而得出煤油的比熱容．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)課題是探究不同物質(zhì)的吸熱能力，所以要保持水和煤油的質(zhì)量相同，而題目中是在兩個(gè)相同的燒杯中加入液面等高的水和煤油，沒有控制水和煤油的質(zhì)量相等；
選用相同的電加熱器目的是：使水和煤油在相同時(shí)間內(nèi)吸收相同的熱量；
（2）①水和煤油相比，水的比熱容較大，同樣受熱的情況下，溫度變化較慢，由乙圖知，a為水，b為煤油；
②由圖象可知：用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量相同的水和煤油加熱，水溫度升高30℃需要6min，煤油溫度升高30℃需要3min．
所以質(zhì)量相同的水和煤油升高相同的溫度需要吸收的熱量關(guān)系為：Q_水吸=2Q_煤油吸．
由熱量計(jì)算公式Q=cm△t得：c=$\frac{Q}{c△t}$，
所以c_水=2c_甲．
又因?yàn)閏_水=4.2×10³J/（kg•℃），
所以c_甲=2.1×10³J/（kg•℃）．
故答案為：（1）沒有控制水和煤油的質(zhì)量相等；吸收的熱量相等；（2）煤油；2.1×10³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了不同物質(zhì)吸熱能力與什么因素有關(guān)，及能夠利用控制變量法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，本題同時(shí)考查了學(xué)生對(duì)圖象的分析能力．