内容正文:
第十四章 内能与热机
实验突破 探究物质的比热容
如图甲是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
【实验器材】
1.除了图甲中所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和
_______。
秒表
解析 实验中使用的测量工具有天平、温度计和秒表。
2.实验中的热源有酒精灯和电加热棒,若选用酒精灯作为热
源,需使用_______加热,最终选择电加热棒是因为其放热更
均匀。
外焰
解析 酒精灯的外焰温度最高,用外焰加热。
【实验方法】
3.控制变量法:实验中需要控制水和食用油的_______(选填
“质量”或“体积”)相等;实验中需要控制电加热棒的规格
_______(选填“相同”或“不同”)。
相同
质量
解析 根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制水和食用
油的质量相同。为控制物质在相同时间内吸收的热量相同,
电加热棒的规格要完全一致。
4.转换法:实验中把食用油或者水吸收热量的多少转换为
_________________(选填“耗电量的多少”或“加热时
间的长短”)。
加热时间的长短
解析 通过加热时间的长短来反映水和食用油吸收热量的多
少,因为相同的时间内,电加热器放出的热量相同,水和食用油
吸收的热量相同。
【实验操作】
5.如图乙所示,小明正确使用温度计测量液体的温度,按照图
乙中_________(选填“A”“B”或“C”)方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图丙所示为__________℃。
66
B
解析 使用温度计测量液体的温度,读数时视线要与液柱的
上表面相平,故图乙中按B方法读数正确。由图丙可知,温度
计的分度值为1 ℃,此时是零上,因此温度计示数为66 ℃。
6.该实验有两种操作思路:①让质量相等的水和食用油升高相
同的温度,比较_____________;②让质量相等的水和食用油吸
收相同的热量,比较________________。
升高的温度
加热时间
解析 ①质量相等的水和食用油升高相同的温度,加热时间
越长,吸收的热量越多,吸热能力越强;②质量相等的水和食用
油吸收相同的热量,升高的温度越多,吸热能力越弱。
【数据分析与实验结论】
7.部分实验数据如表所示,分析数据可得出结论:______(选填
“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
水
加热时
间/min 0 1 2 … 10
水的温
度/℃ 10 14 18 … 50
食用油的温度/℃ 10 18 26 … 90
解析 由表格中数据可知,水和食用油加热相同的时间,水升
高的温度更低,说明水的吸热能力更强。
8.根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图丁所示,分
析图像可知:质量相等的水和食用油,在吸收相同热量时,
_______升温较高;质量相等的水和食用油,在升高相同温度时,
______吸收的热量较多;由此可知______(以上三空均选填
“水”或“食用油”)的吸热能力较强;若实验中水的质量是
200 g,加热4 min,水吸收的热量为______________J。
[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
13 440
水
水
食用油
解析 根据实验图像可知:质量相等的水和食用油,在吸收相
同热量时,即加热时间相同时,食用油升温较高;质量相等的水
和食用油,在升高相同温度时,水加热时间长,故水吸收的热量
较多;由此可见,水的比热容较大,水的吸热能力较强;水吸收的
热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(26 ℃-10 ℃)=
13 440 J。
【问题讨论】
9.汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水_________的性质;
比热容大
解析 因为水的比热容大,和同样质量的其他物质相比,升高
相同的温度,水吸热多,冷却效果好。
10.同时停止加热,在相同质量的水和食用油温度降低的过程
中,水放出的热量与降低的温度之比_______(选填“大于”
“等于”或“小于”)食用油放出的热量与降低的温度之比。
大于
解析 根据公式Q=cmΔt得 =cm,可知在相同质量的水和食
用油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比大
于食用油放出的热量与降低的温度之比。
$$