Question

7．如图所示，在一试管里装入质量为100g的干燥沙子，用软木塞把管口封住，在塞子的中间插入温度计，测得此时沙的温度为20℃，然后用手捏住试管上下晃动，过了一会儿，发现温度计的示数为23℃．（沙子的比热容为c=0.92×10³J/（kg•℃）
（1）在这个过程中，沙子增加的内能为276焦．
（2）分析沙子的内能是通过做功途径增加的．
（3）如果试管内放的是同样质量的水，用同样的方法同样的幅度晃动试管相等的时间，试管的水温会是小于23℃（填“大于、等于或小于”）．

Answer 1

分析 （1）沙子增加的内能等于沙子升高温度吸收的热量，根据热量公式Q=cm（t-t_o）可计算．
（2）晃动试管时，沙子互相摩擦，摩擦做功，沙子内能增加．
（3）根据水的比热容与沙子比热容大小的关系，可判断其温度变化的幅度．

解答 解：（1）沙子增加的内能等于沙子升高温度吸收的热量：
Q=cm（t-t_o）=0.92×10³J/（kg•℃）×0.1kg×（23℃-20℃）=276J；
（2）晃动试管时，沙子互相摩擦做功，机械能转化为内能，沙子内能增加，温度升高．
（3）由于水的比热容比沙子的比热容大，同样质量的水和沙子相比，对它们做的功相同，则水的温度变化幅度会更小．
故答案为：（1）276；（2）做功；（3）小于．

点评 本题考查学生对热量公式、能量转化过程、以及水的比热容的特点的理解和运用．