Question

5．如图所示，甲、乙、丙三幅图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同．

（1）比较不同物质的比热容，应选择甲、丙两图进行实验；比较不同燃料的热值，应选择甲、乙两图进行实验；
（2）酒精的热值为3.0×10⁷J/kg，完全燃烧10kg酒精放出的热量为3.0×10⁸J．
（3）水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），它的物理含义是1kg水温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量是4.2×10³J．

Answer 1

分析 （1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；
为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系；
（2）根据Q_放=mq计算完全燃烧放出的热量；
（3）物理学规定，单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为该物体的比热容．

解答 解：（1）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验；
为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验；
（2）酒精的热值q=3.0×10⁷J/kg，燃烧酒精的质量m=10kg，
Q_放=mq=10kg×3.0×10⁷J/kg=3×10⁸J；
（3）根据比热容的定义可以知道，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）的物理意义是：1kg水温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量是4.2×10³J．．
故答案为：（1）甲、丙；甲、乙；（2）3.0×10⁸；（3）1kg水温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量是4.2×10³J．

点评 本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握，分析时利用好控制变量法是解决本题的关键，考查了放热公式的应用，在代入数据时，注意质量单位的换算．