Question

【题目】物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”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，他们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3×107J／kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精．那么请问：

（1）经分析：图________是沙子吸热升温的图象．

（2）加热到沸腾时，水吸收了多少热量？

（3）酒精完全燃烧过程中热量的利用率是多少？

（4）试求出沙子的比热容．

Answer 1

【答案】（1）a （2）6.72×104J （3）70％ （4）0.84×103J／（kg·℃）

【解析】（1）因为沙子和水的质量相等，沙子的比热容比水小，所以吸收相同热量时，沙子温度升高得快，故可判断出a图是沙子吸热升温的图象．

（2）加热到沸腾时，水吸收的热量：Q吸1＝c水m水（t1－t2）＝4.2×103J／（kg·℃）×0.2kg×（100℃－20℃）＝6.72×104J

（3）酒精完全燃烧2min，水吸收的热量：Q吸1＝c水m水（t2－t0）＝4.2×103J／（kg·℃）×0.2kg×（70℃－20℃）＝4.2×104J

酒精完全燃烧2min放出的热量：Q放＝m酒精q酒精＝2×10－3kg×3×107J／kg＝6×104J

酒精完全燃烧过程中热量的利用率：

（4）加热2min，沙子和水吸收的热量相等，故Q沙吸＝Q吸2＝4.2×104J，沙子的比热容：