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专题11 内能和热量相关实验
【知识储备】
1、 探究物质的比热容实验
1. 实验方法有控制变量法、转换法(通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱)。
2. 实验液体的选择:质量相同的不同液体。
3. 选择相同的热源目的是: 以保证相同加热时间释放的热量相同
4. 使用电加热器代替酒精灯的好处:易于控制产生热量的多少。
5. 实验中不断搅拌的目的:使液体受热均匀。
6. 描述物体吸热能力的物理量是比热容。
7. 结论:相同质量的不同物体,吸收相同的热量后升高的温度不同,比热容大的升高的温度低.
8. 做哪些实验还能用的此实验器材?答:水的沸腾实验,焦耳定律(探究电流产生的热量与哪些因素有关)。
2、 探究相等质量不同燃料燃烧放热实验
1. 热值(q): 1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值;热值单位是: J/kg。
2. 燃料燃烧放出热量:Q放 =mq; (Q 是燃料放出的热量,单位是J; q是热值,单位是J/kg; m是质量,单位是kg。)
3. 对于热值的概念,要注重理解三个关键词:“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg 是指燃料的质量,如果燃料的质量不是 1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值,某种燃料是指热值与燃料的种类有关:完全燃烧意思是燃料要完全烧尽,否则1 kg 燃料燃烧过程中,化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
4. 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小;也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。
【专题突破】
1.在比较水和煤油比热容大小的实验中,小民取了两只相同的烧杯,且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的水和煤油。他用两个完全相同“电热棒”给它们加热,并记录得到了下表中的实验数据,请你回答下列问题。
加热时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度T水/℃
20
22
24
26
28
30
32
34
煤油的温度T煤油/℃
20
24
28
32
36
40
44
48
(1)小民用两个相同的电热棒加热水和煤油的目的是为了使水和煤油在相同的时间内 相同;
(2)分析表格中的数据可以得出结论:当 一定时,水吸收的热量比煤油多;
(3)图是小民根据实验数据画出的图象,其中 表示的是煤油吸热升温的情况(选填“a”或“b”)。
2.为了探究相同质量的不同物质在升高相同温度时,吸收热量的多少是否相同,某实验小组取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器中,用同样的热源分别对它们加热,比较它们升高相同温度时吸收热量的多少,实验装置如图所示。
液体
名称
液体
质量
m/g
液体初温t1/℃
液体末温t2/℃
加热
时间
t/min
煤油
200
20
30
6
水
200
20
30
12
(1)加热时,某一时刻甲图中的温度计示数如图丙所示,则此时煤油的温度是 。
(2)本实验是通过 (选填“温度变化”或“加热时间”)来判断液体吸热多少的。
(3)分析表中实验数据可得:相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量 (选填“相同”或“不同”), 的吸热本领更强(选填“水”或“煤油)。
3.用图甲所示装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装实验器材:玻璃棒的作用是 。
(2)实验用水和煤油的 (选填“体积”或“质量”)相同;通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映水和煤油吸热的多少。
(3)图乙是根据实验数据作出的水和煤油的温度随时间变化图象。由图象可知 的吸热能力强;已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),则煤油的比热容是 J/(kg•℃)。
4.图甲是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置中招君独家
(1)在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都 (选填“相同”或“不同”)的水和食用油,用两盏相同的酒精灯对它们进行加热;
(2)某时刻温度计如图乙,示数为 ℃;
(3)此实验采用了转换法的思想,用 来表示物质吸收的热量。以下实验使用了相同方法的是:
A.研究串并联电路的电流特点时,常把电流类比为水流;
B.用电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性强弱;
C.用两个10Ω的电阻串联替代一个20Ω的电阻。
(4)图丙是根据测得的数据绘制出水和食用油温度随时间变化的关系图象,由图象可以判断 的吸热能力强;
(5)小明把酒精灯换成电加热器,是为了更容易控制相同时