题目内容
【题目】物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热,他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示.已知酒精的热值是3×107J/kg,加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精.那么请问:
(1)经分析:图________是沙子吸热升温的图象.
(2)加热到沸腾时,水吸收了多少热量?
(3)酒精完全燃烧过程中热量的利用率是多少?
(4)试求出沙子的比热容.
【答案】(1)a (2)6.72×104J (3)70% (4)0.84×103J/(kg·℃)
【解析】(1)因为沙子和水的质量相等,沙子的比热容比水小,所以吸收相同热量时,沙子温度升高得快,故可判断出a图是沙子吸热升温的图象.
(2)加热到沸腾时,水吸收的热量:Q吸1=c水m水(t1-t2)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(100℃-20℃)=6.72×104J
(3)酒精完全燃烧2min,水吸收的热量:Q吸1=c水m水(t2-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=4.2×104J
酒精完全燃烧2min放出的热量:Q放=m酒精q酒精=2×10-3kg×3×107J/kg=6×104J
酒精完全燃烧过程中热量的利用率:
(4)加热2min,沙子和水吸收的热量相等,故Q沙吸=Q吸2=4.2×104J,沙子的比热容:
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