题目内容
【题目】小王同学参加了学校物理兴趣小组,在与同学探究“沙子和水谁的吸热本领大”时,用两个相同的容器分别装有质量都是200g的沙子和水,用两只完全相同的酒精灯在相同环境下分别加热.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3.0×107J/kg;水的比热容是4.2×103J/(kg℃),设加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精. 则:
(1)图中a图是 (填沙子或水)吸热升温的图象
(2)给水加热持续了10min时间,消耗的酒精如果完全燃烧将放出 J的热量.
(3)沙子的比热容为 .
【答案】(1)沙子;
(2)2.4×105;
(3)0.91×103 J/(kg℃).
【解析】解:(1)图a表示的是沙子吸热升温的过程,因为沙子和水的质量相等,吸收相同热量时,沙子的比热容比水小,
从公式△t=可知,沙子温度升得多.
(2)由于酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精,则加热10min时间消耗的酒精为:
m=0.8g×10=8g=8×10﹣3kg,
所以,Q放=mq=8×10﹣3kg×3.0×107J/kg=2.4×105J;
(3)由图b知,在2min时间内,△t水=70℃﹣20℃=50℃,
Q水吸=c水m水△t水=4.2×103J/(kg℃)×0.2kg×(70℃﹣20℃)=42000J,
由于相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,则在2分钟的时间内,
Q沙吸=Q水吸=42000J,
由图a知加热2min,沙子的温度从20℃上升到250℃,
△t沙=250℃﹣20℃=230℃,m沙=200g=0.2kg,
所以,c沙==≈0.91×103J/(kg℃).
答:(1)沙子;(2)2.4×105;(3)0.91×103 J/(kg℃).
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