题目内容
【题目】如图所示,小明利用甲乙丙三套完全相同的装置,完成下面两个热学实验.
(1)为了比较水和煤油的吸热本领的大小,他应选择_____(甲、乙/乙、丙/甲、丙)两套装置.
①实验应控制水和煤油的_____、初温相同,分别用两个相同的酒精灯对其加热.小明通过_____(加热时间/温度计上升的示数)来比较水和煤油吸收热量的多少.
②经过实验得出了水和煤油温度随时间的变化如图丁a、b所示,根据图丁可判断出_____(水/煤油)的吸热能力强,若不计整个实验过程中的热量损失,根据丁图信息可以得到煤油的比热容是_____J/(kg.℃).
(2)为比较不同燃料的热值,小明选择了甲、乙两套装置,他分别在加热器中放入相同质量的不同燃料,同时点燃后对质量和初温相等的两种液体加热,直至燃料完全燃烧.
①小明设计的方案存在明显的缺陷.请你指出并改正.答:_____,
②除了甲、乙两套装置所示器材之外,本实验还需要的测量工具是_____,
③实验通过_____(加热时间/温度计上升的示数)来比较不同燃料完全燃烧放出热量多少.
④小明按正确方法进行实验,发现用燃料2作为燃料的水升高的温度△t1是用燃料1作为燃料的水升高的温度△t2的2倍,由此,他能否得出“燃料2的热值是燃料1的2倍”的结论,答:_____(能/不能),原因是:_____.
【答案】 甲、丙 质量 加热时间 水 2.1×103 错误是对质量和初温相等的两种液体加热,应换用质量和初温相等的同种液体 天平 温度计上升的示数 不能 两种燃料燃烧释放的热量并不能完全被液体吸收
【解析】(1)为了比较水和煤油的吸热本领的大小,应选用相同的燃料加热(即相同的热源),目的是在相同的时间内两种物质吸收的热量相同,故选择甲丙两套装置;
①实验时应控制水和煤油的质量和初温相同;用相同的燃料加热,液体在相等时间内吸收的热量相等,在此实验中,液体吸收热量的多少是通过加热时间来比较的;
②由图丁知道,升高的温度均为20℃时(从10℃加热到30℃),a需要的加热时间大于b需要的加热时间,即a需吸收的热量比b多,由Q=cm△t知道,a的比热容大于b的比热容,所以a的吸热能力更强;由图知道,水和煤油变化的温度均为20℃时,Q水=2Q油 ,所以c水 m水△t=2c油 m油△t,解得煤油的比热容为2.1×103 J/(kg℃);
(2)①为便于通过升高温度比较液体吸收的热量,应使用初温和质量相同的同种液体;
②要完成该探究实验,需要使相同质量的不同燃料完全燃烧,故应使用天平测质量;
③由以上分析知道,实验时应比较相同质量的酒精与纸完全燃尽后液体升高的温度,即根据温度计上升的示数比较燃料热值的大小;
④用不同燃料对液体加热时,两种燃料释放的热量不可能完全被液体吸收,不能根据液体升高的温度直接得出“燃料2的热值是燃料1的2倍”的结论。
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