Question

10．如圖所示，為比較 a、b 兩種液體的比熱容及 1、2 兩種燃料的熱值，甲、乙、丙三圖中的裝置相同，燃料的質(zhì)量均為 10g，燒杯內(nèi)的液體初溫相同．當(dāng)燃料燃燒完時(shí)，立即讀取相應(yīng)溫度計(jì)的讀數(shù)，分別為 T _甲、T _乙、T 丙，且有 T_甲＞T_乙＞T _丙．

（1）在實(shí)驗(yàn)中，三個(gè)燒杯中 a、b 液體的質(zhì)量必須相同；
（2）比較 a、b 兩種液體的比熱容，應(yīng)選擇甲、丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)液體 a 的比熱容 ca 與實(shí)驗(yàn)液體 b 的 比熱容 cb 相比，c_a＜c_b（選填“＞”、“=”、“＜”）；
（3）比較 1、2 兩種燃料的熱值，應(yīng)選擇甲、乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)燃料 1 的熱值 q₁與實(shí)驗(yàn)燃料 2 的熱值
q₂相比，q₁＞q₂（選填“＞”、“=”、“＜”）；
（4）在甲裝置中，若燃料為酒精（q _酒精=3×10⁷J/kg），燒杯內(nèi)的液體為水，其質(zhì)量為 200g，點(diǎn)燃燃料直至燃 料燒完，溫度計(jì)的示數(shù)由 20℃上升到 70℃，再結(jié)合“10g”燃料這一數(shù)據(jù)，計(jì)算出燃料的熱值，通過(guò) 實(shí)驗(yàn)算出的熱值與實(shí)際相比偏�。ㄟx填“偏大”、“偏小”），理由是燃料燃燒放出的熱量沒(méi)有全部被水吸收或燃料燃燒不完全．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)控制變量法的要求，根據(jù)所探究的問(wèn)題，確定需要控制的變量；
（2）為了比較兩種液體的比熱容，需要燃燒相同的燃料，加熱不同的液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系；
（3）燃料的熱值大小不能直接測(cè)量，需要通過(guò)液體吸收熱量的多少來(lái)體現(xiàn)燃料燃燒放出熱量的多少，而液體吸收熱量的多少跟液體的質(zhì)量和升高的溫度有關(guān)，因此為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大小；
（4）存在熱散失，燃料燃燒放出的熱量沒(méi)有全部被液體吸收或燃料燃燒不完全，測(cè)得的熱值會(huì)偏�。�

解答 解：
（1）根據(jù)控制變量法的要求，在實(shí)驗(yàn)中，三個(gè)燒杯中a、b液體的質(zhì)量必須相同；
（2）為了比較兩種液體的比熱容，需要燃燒相同的燃料，加熱不同的液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系，應(yīng)選擇甲丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；甲、丙所示實(shí)驗(yàn)中所用燃料種類與質(zhì)量相同，則燃料燃燒釋放的熱量相等，即Q_甲=Q_丙，
燃料燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收，則Q_a=Q_b，
甲、丙兩實(shí)驗(yàn)燒杯中液體的初溫相等，末溫T_甲＞T_丙，則△t_甲＞△t_丙，即△t_a＞△t_b，
因?yàn)镼_a=Q_b，m相等，△t_a＞△t_b，Q=cm△t，
所以由c=$\frac{Q}{m△t}$可知，c_a＜c_b．
（3）為了比較熱值大小，要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大小，應(yīng)選擇甲乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；由題意在，甲、乙兩實(shí)驗(yàn)燒杯中液體的初溫相等，末溫T_甲＞T_乙，則△t_甲＞△t_乙，
由圖甲、乙所示實(shí)驗(yàn)可知，兩燒杯中的液體種類即比熱容c、質(zhì)量m都相等，由熱量公式Q=cm△t可知，
Q_甲＞Q_乙，燃料燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收，則燃料釋放的熱量Q₁＞Q₂，
由于甲乙兩實(shí)驗(yàn)所使用的燃料質(zhì)量m相同而種類不同，由Q=mq可知，q₁＞q₂．
（4）因?yàn)榇嬖跓嵘⑹�，燃料燃燒放出的熱量沒(méi)有全部被水吸收，或者燃料燃燒不完全，所以測(cè)得的熱值會(huì)偏小．
故答案為：（1）質(zhì)量；（2）甲、丙；＜；（3）甲、乙；＞；（4）偏��；燃料燃燒放出的熱量沒(méi)有全部被水吸收或燃料燃燒不完全．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)熱值概念、比熱容概念的了解與掌握，分析時(shí)用好控制變量法是本題的關(guān)鍵．