Question

【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 ．

Answer 1

【答案】
（1）a
（2）4.2×104
（3）7
（4）1×103J/(kg·℃)
【解析】解：（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，公式可知，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==0.007kg=7g；
（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=≈1×103 J/（kg℃）.
所以答案是：（1）a；（2）4.2×104；（3）7；（4）1×103J/(kg·℃).

【考点精析】认真审题，首先需要了解比热容的概念(比热容（C）：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容． （物理意义就类似这样回答） 比热容的单位是：焦耳/(千克?℃)，读作：焦耳每千克摄氏度)，还要掌握热量的计算(热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放)的相关知识才是答题的关键．