Question

1．如圖甲，在探究“不同物質(zhì)吸熱能力”的實驗中：

（1）小明同學(xué)在兩個相同的燒杯中加入初溫相同、液面等高的水和煤油如圖甲所示（ρ_水＞ρ_煤油）．同組的同學(xué)立即指出了其中的問題，你認為問題的所在是沒有控制水和煤油的質(zhì)量相等．實驗中選用相同的加熱棒的目的是：使水和煤油在相同時間內(nèi)吸收相同的熱量．
（2）糾正錯誤后進行實驗得出了水和煤油溫度隨時間變化如圖乙所示．根據(jù)圖乙可判斷出a（a/b）吸熱能力強．根據(jù)乙圖，若不計實驗過程中的熱損失，煤油的比熱容是2.1×10³J/（kg•℃）．[水的比熱容C=4.2×10³ J/（kg•℃）]
（3）小明同學(xué)想起了冰的熔化實驗時根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出的實驗圖象丙圖：B時的內(nèi)能小于C時的內(nèi)能（選填“小于”、“等于”或“大于”），若冰剛好完全熔化后繼續(xù)加熱一會兒，則水溫隨時間變化的圖線是CF（選填“CD”、“CE”或“CF”）．

Answer 1

分析 （1）本實驗探究不同物質(zhì)吸熱能力，依據(jù)控制變量法，應(yīng)控制物質(zhì)的質(zhì)量相等；相同的加熱設(shè)備表示在相同的時間內(nèi)放出相等的熱量；
（2）質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，溫度變化越小，表示該物質(zhì)的吸熱能力越強，根據(jù)圖象，利用公式Q=cm△t判斷物質(zhì)的吸熱能力并進行計算；
（3）物質(zhì)的內(nèi)能與溫度有關(guān)，溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)Q=cm△t比較水與冰吸收相同熱量時溫度變化情況進行判斷．

解答 解：（1）實驗中需控制水和煤油的質(zhì)量相同，由圖可知，水和煤油的體積相同，根據(jù)公式m=ρV可知，水的質(zhì)量比煤油的質(zhì)量大；采用相同的加熱棒，是為了在相同的時間內(nèi)水和煤油吸收相同的熱量；
（2）由圖可知，升高的溫度均為30℃時，a需要的加熱時間（6min）大于b加需要的加熱時間（3min），即a需吸收的熱量比b多，由Q=cm△t可知，a的比熱容比b大，因此a的吸熱能力更強；由圖可知，水和煤油變化的溫度均為30℃時，Q_水=2Q油，可知：c_水m_水△t=2c_油m_油△t，解得煤油的比熱容為2.1×10³J/（kg•℃）；
（3）由圖可知，冰在C點時的溫度高于B點，因此內(nèi)能增加；在AB段時物質(zhì)是固態(tài)冰，在CD（CF、CE）時物質(zhì)呈液態(tài)水；由c水＞c冰，根據(jù)公式Q=cm△t可知，等質(zhì)量的水和冰吸收相同的熱量（加熱時間相同），水升高的溫度比冰少，據(jù)此可知水溫隨時間變化的圖線是CF；
故答案為：（1）沒有控制水和煤油的質(zhì)量相等；吸收相同的熱量；（2）a；2.1×10³；（3）小于；CF．

點評 本題考查了探究不同物質(zhì)的吸熱能力，要理解加熱時間反映物質(zhì)吸熱多少，會運用控制變量法，能從圖象中獲取信息．