题目内容
【题目】用完全相同的电加热器、烧杯、温度计,比较甲、乙两种液体比热容的大小。
(1)用质量为50g的烧杯装甲液体,在测量其总质量时天平平衡,右盘砝码与游码如图1所示,则甲液体质量为______g;同样方法测量出质量相同的乙液体。
(2)用完全相同的电加热器加热甲、乙两液体,目的是 _______________。每隔相同的时间记录一次温度,其中某时刻的温度如图2所示,其示数为______℃.通过实验,记录了以下数据:
物质 | 初始温度/℃ | 加热时间/min | 最后温度/℃ |
甲液体 | 25 | 3 | 50 |
乙液体 | 25 | 3 | 75 |
(3)图3是实验过程中,描绘甲、乙液体的温度-时间关系的部分图像,其中A图线代表的是_____(选填:“甲”或“乙”)液体。分析实验数据,可知比热容:c甲____c乙(选填:“<”“=”或“>”)。
(4)80℃的甲液体和20℃的实心合金,质量相同。将它们放进密闭的容器中(忽略它们与外界的热传递),最终温度都为70℃. 已知c甲=2×103J/(kg·℃)。则:合金的比热容c合金=______ J/(kg·℃)。
【答案】132.4 使相同时间内,两种液体吸收相同的热量 38 乙 > 0.4×103
【解析】
(1)物体质量为砝码总质量加上游码示数,所以由图1可知,游码标尺分度值为0.2g,则液体和烧杯总质量为180g+2.4g=182.4g,所以甲液体质量为m甲=182.4g-50g=132.4g。
(2)两个完全相同的电加热器,在相同时间内放出的热量是相同的,这样可以使被加热的甲、乙两液体在相同时间内吸收相同的热量;图2中温度计分度值为0.1℃,所示其示数为38℃。
(3)由表格中的实验数据可知,在相同时间内,吸收相同的热量,乙液体温度升高得更高,即乙液体温度升高得快,则其温度-时间图线应在甲液体上方。所以图3中A图线代表的是乙液体;由可知,相同质量的液体,吸收相同的热量,温度变化大(即温度升高得高)的液体,比热容小。所以c甲>c乙。
(4)质量相同的80℃的甲液体和20℃的实心合金放在一起,甲液体对合金放热,温度降低,合金吸热,温度升高。最终它们温度都为70℃,则它们的温度变化量为△t甲=80℃-70℃=10℃、△t合金=70℃-20℃=50℃。甲液体放出热量为Q放=cm甲△t甲=2×103J/(kg·℃)×0.1324kg×10℃=2648J,这些热量全部被合金吸收,即Q吸= Q放= 2648J,又因m合金=m甲=0.1324kg,所以合金的比热容c合金=== 0.4×103J/(kg·℃)。