Question

13．在探究不同物質(zhì)比熱容的實(shí)驗(yàn)中，小明做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：在兩個相同的燒杯中分別裝有質(zhì)量、初溫都相同的水和沙子，用兩個相同的酒精燈分別對其加熱．

（1）實(shí)驗(yàn)中選用相同的酒精燈加熱，可以認(rèn)為相同時間內(nèi)水和沙子吸收的熱量相同；
（2）在實(shí)驗(yàn)中通過觀察溫度計示數(shù)的變化來比較水和沙子的吸熱本領(lǐng)；
（3）小明同學(xué)這一實(shí)驗(yàn)方案中存在的不足是由于沙子受熱不均勻，用沙子與水探究不同物質(zhì)比熱不妥，你的改進(jìn)的方法是應(yīng)選用其它液體，如煤油、酒精等；
（4）小明同學(xué)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，并繪制出如圖乙所示的圖象．水與沙子的比熱容之比為4：1（不計熱量損失）

Answer 1

分析 （1）用相同的酒精燈加熱，加熱時間相同，物體吸收的熱量相同；
（2）根據(jù)Q=cm△t可知，質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，升高的溫度不同；
（3）不同物質(zhì)傳到熱量的性能不同；
（4）根據(jù)圖象讀出水加熱10min溫度的變化量和沙子加熱10min溫度的變化量，此時Q_水=Q_沙子，根據(jù)Q=cm△t求出水和沙子比熱容的關(guān)系．

解答 解：（1）選用相同的酒精燈、加熱相同的時間目的是使水與沙子吸收的熱量相等；
（2）加熱后，水和沙子的溫度不相同，可以通過觀察溫度計示數(shù)變化的多少來比較水和沙子吸熱本領(lǐng)的大��；
（3）水和沙子相比較，水的導(dǎo)熱性能好，加熱過程中水溫變化差異��；沙子的導(dǎo)熱性能弱，加熱過程中上下沙子溫度差異較大．由于沙子受熱不均勻，用沙子與水探究不同物質(zhì)比熱不妥；應(yīng)選用其它液體，如煤油、酒精等；
（4）由圖可知，在加熱10min后，水升高的溫度為△t_水=20℃-10℃=10℃，沙子升高的溫度為△t_沙=50℃-10℃=40℃；由于水和沙子的質(zhì)量相同，吸收的熱量也相同，則：c_水m_水△t_水=c_沙m_沙△t_沙，則$\frac{{c}_{水}}{{c}_{沙}}$=$\frac{△{t}_{沙}}{△{t}_{水}}$=$\frac{40℃}{10℃}$=4：1．
故答案為：（1）吸收的熱量；（2）溫度計示數(shù)的變化；（3）由于沙子受熱不均勻，用沙子與水探究不同物質(zhì)比熱不妥；應(yīng)選用其它液體，如煤油、酒精等；（4）4：1．

點(diǎn)評 此題考查比較水和沙子吸熱能力的實(shí)驗(yàn)方法、控制變量法的應(yīng)用以及熱島效應(yīng)的形成原因和改進(jìn)措施．