Question

【题目】某实验学校九年级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3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg℃）、加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精、那么请问：

（1）分析哪个图是沙子吸热升温的图象。

（2）加热到2min时，水吸收了多少热量？

（3）加热到2min时，每一只酒精灯中酒精完全燃烧放出了多少热量？

（4）求酒精灯给水加热的效率是多少？

（5）试求出沙子的比热容．

Answer 1

【答案】（1）a （2）4.2×104J（3）4.8×104J（4）87.5% (5)0.91×103J/（kg.0C）

【解析】解答：(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，沙子温度升得多。

(2)因为c水=4.2×103J/(kg℃),m水=200g=0.2kg,△t水=70℃20℃=50℃，

所以Q水吸=C水m水△t水=4.2×103J/(kg℃)×0.2kg×(70℃20℃)=42000J=4.2×104J，

(3)因为酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精，

所以加热2min时间消耗的酒精为：m=0.8g×2=1.6g=1.6×103kg，

Q放=mq=1.6×103kg×3.0×107J/kg=4.8×104J

(4) 酒精灯给水加热的效率：η87.5%

(5)因为相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量所以在2分钟的时间内，

Q沙吸=Q水吸=42000J，又因为加热满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)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)水吸收了4.2×104J的热量。

(3)加热到2min时，每一只酒精灯中酒精完全燃烧放出了4.8×104J热量

(4) 求酒精灯给水加热的效率是87.5%

(5)沙子的比热容为0.91×103J/(kg℃).