Question

为研究不同物质的吸热能力，为了比较甲、乙两种液体的比热容，小红进行如下实验：

（1）在两个相同的烧杯中分别装入甲、乙两种液体，先用天平称出甲液体的质量，当天平平衡时，天平右盘中的砝码数和游码的位置如图甲所示，每个烧杯的质量为100g，则甲液体的质量为________g；然后同样称出相等质量的乙液体．
（2）用温度计分别测出甲、乙两种液体的初温，其示数都如图乙所示，则两种液体的初温均为________℃．
（3）某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象，如图丙所示．
①根据图象，某同学认为：“加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些．”这位同学的判断是否正确？________，请说明理由．________．
②要使甲、乙升高相同的温度，应给________加热更长的时间，这说明________的吸热能力强些．
③如果已知甲的比热容是1.8×10³J/（kg?℃），则乙的比热容是________J/（kg?℃）．

Answer 1

解：
（1）由图知，甲液体和烧杯的总质量为m_总=100g+50g+20g+10g+2g=182g，所以甲液体的质量为m=182g-100g=82g；
（2）温度计的分度值为1℃，液体的初温度为t=19℃；
（3）①不正确．升高的温度大，不代表吸收的热量多，吸收热量的多少是一样的，因为是用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量是相等，甲和乙吸收的热量也是相等的．
②由图可知，甲和乙升高相同的温度，如都温度升到40℃，甲需要的时间是3min，乙需要的时间是4min，乙需要更长的加热时间，这说明乙的吸热能力强一些．
③根据△t=可知，在质量和吸收热量一定时，温度的变化值和比热容成反比．
我们可以取相同的加热时间4min，用相同的酒精灯加热4min，甲和乙吸收的热量就是相同的，甲的温度变化值为50℃-10℃=40℃，乙的温度变化值为40℃-10℃=30℃，
乙的比热容C_乙=×1.8×10³J/（kg?℃）=2.4×10³J/（kg?℃）．
故答案为：
（1）82；（2）19；
（3）①不正确；酒精灯相同，相同时间液体吸收的热量相同；②乙；乙；③2.4×10³．
分析：（1）用天平测量物体质量时，被测物体质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和；已知烧杯的质量以及烧杯与液体的总质量，可以得到液体的质量；
（2）用温度计测量液体温度时，先要明确温度计的分度值，读数时视线与液柱最高处相平；
（3）①加热相同的时间，吸收热量的多少是由酒精灯火焰的大小决定的，酒精灯相同，吸收的热量就相同．
②升高相同的温度，我们可以在纵轴上取一相同的温度，做横轴的平行线，看谁的加热时间长，谁的比热容就大．
③根据Q_吸=Cm（t-t₀）可知在质量和吸收热量相同时，比热容和温度的变化值成反比，据此求出乙的比热容．
点评：这个实验共涉及了两个物理实验方法：控制变量法和转换法．我们要比较不同物质的吸热能力，即比较不同物质的比热容，就要控制其它的因素都相同，通过比较吸热多少或升高的温度来比较比热容大小．转换法就是将一些不容易观察到的现象通过其它直观现象再现出来．