题目内容
【题目】小华研究“不同物质吸热升温现象”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℃),假设酒精灯燃烧放出的 热量完全被水和沙子吸收,那么请问:
(1)图中______________ (选填“a”或“b”)是沙吸热升温的图像;
(2)加热满 2min 时,水吸收的热量是_______________J;
(3)给水加热 10min 时间,需要完全燃烧_______________g 酒精;
(4)根据数据可计算出沙子的比热容为________________.
【答案】 a 4.2×104 7 1×103J/(kg·℃)
【解析】(1)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,公式△t=Q/cm知道,沙子温度升得多,所以图a表示的是沙子吸热升温的过程。
(2)因为c水=4.2×103 J/(kg℃),m水=200g=0.2kg,△t水=70℃-20℃=50℃,所以加热满 2min 时,水吸收的热量是:Q水吸=c水m水△t水=4.2×103 J/(kg℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=42000J;
(3)给水加热 10min 时间,吸收的热量是Q=5 Q水吸=5×42000J=210000J
因为酒精的热值是q=3.0×107J/kg
所以加热10min时间消耗的酒精是:m=210000J/3.0×107J/kg=7kg,
(4)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,m沙 =200g=0.2kg,沙子的温度从20℃上升到230℃,所以△t沙 =230℃-20℃=210℃,故c沙 =Q沙吸/m沙△t沙=42000J/0.2kg×210℃≈1×103 J/(kg℃)
【题目】在探究“滑轮组机械效率”时,小明利用两组滑轮组进行了 4 次测量,用图甲所示装置测得前 3 组数据,用图乙装置测得第 4 组数据,如下表:
实验次数 | 物重 G 物/N | 动滑轮重 G 动/N | 钩码上升 的高度 h/m | 动力 F/N | 动力作用 点移动的 距离 s/cm | 滑轮组的 机械效率 η |
1 | 1 | 0.5 | 0.1 | 0.7 | 0.3 | 47.6% |
2 | 2 | 0.5 | 0.1 | 1.1 | 0.3 | 60.6% |
3 | 4 | 0.5 | 0.1 | 2 | 0.3 | |
4 | 4 | 1 | 0.1 | 0.5 | 50.0% |
(1)根据表中前 3 次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法.
(2)在实验中,测量绳端拉力 F 时,应尽量_________匀速拉动弹簧测力计,读出第 4 次 实验时乙图中弹簧测力计的示数为_N,第3次实验时滑轮组的机械效率为_.
(4)由表中第 3、4 组数据可知,滑轮组的机械效率与_____有关.(摩擦力忽略不计)