题目内容

15.如图所示,小明同学在“比较不同物质吸热情况”的实验中,将甲乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热.记录相关数据,并绘制出了温度随时间变化的图象.(不计热量损失)

(1)实验时,选用初温和质量均相等的甲、乙两种液体.
(2)加热10min,甲吸收的热量等于(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙吸收的热量,甲液体的沸点是60℃.
(3)乙液体的比热容是甲液体比热容的2倍.
(4)如果乙液体是水,那么质量为500g,初温为20℃的乙液体吸收1.89×105J的热量,乙液体的温度升高了80℃(气压为一标准大气压).

分析 (1)要探究不同液体的吸热本领,需要取初温相同,质量相同的不同液体;
(2)相同加热器加热相同时间,加热器放出的热量相等,甲乙吸收的热量相等;
液体沸腾时,温度不变,该温度叫液体的沸点;
(3)根据图象读出甲加热10min温度的变化量和乙加热20min温度的变化量,此时Q甲=$\frac{1}{2}$Q乙,并且甲、乙温度的变化量相同,然后根据Q=cm△t求出甲、乙比热容的关系;
(4)知道水的质量、水的比热容、水吸收的热量,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸热后升高的温度.

解答 解:
(1)要研究两种液体的吸热本领,应控制两个烧杯中所装的甲、乙两种液体的初温相同、质量相等;
(2)相同加热器加热相同时间,加热器放出的热量相等,因此甲吸收的热量等于乙吸收的热量;
根据图象可知,当甲加热到60℃时,甲开始沸腾,并且温度保持60℃不变,因此甲液体的沸点是60℃;
(3)根据图象可知,甲加热10min温度的变化量等于乙加热20min温度的变化量,即Q甲=$\frac{1}{2}$Q乙,△t甲=△t乙,并且m甲=m乙;
由Q=cm△t可得:$\frac{{Q}_{甲}}{{Q}_{乙}}$=$\frac{{c}_{甲}{m}_{甲}△{t}_{甲}}{{c}_{乙}{m}_{乙}△{t}_{乙}}$,即$\frac{1}{2}$=$\frac{{c}_{甲}}{{c}_{乙}}$,则c乙=2c甲.
(4)根据Q吸=cm△t可得:
乙液体升高的温度△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{1.89×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×0.5kg}$=90℃,
乙液体升的末温为:t=t0-△t=20℃+90℃=110℃,
因为标准大气压下水的沸点为100℃,
所以乙液体的温度升高到100℃,△t=100℃-20℃=80℃.
故答案为:(1)质量;(2)等于;60;(3)2;(4)80.

点评 本题考查学生由图象获取知识的能力和吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用,这类题一般是通过比较相同质量的不同物质,在相同时间内,加热时间相同(吸收热量相同)的情况下,比较其温度的变化即可判断.

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