Question

4．如图甲所示，某同学在两只相同的烧杯里各装入200g水和食用油，用相同的加热器加热，比较它们吸热的情况．

（1）除了甲图中显示的器材外，实验中还要用到的测量工具是天平、钟表．
（2）实验结果表明：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同．
（3）图乙是该同学根据实验数据绘制的图象，则a物质是食用油，不计热量损失，3min内该物质吸收的热量是2.1×10⁴J．

Answer 1

分析 （1）实验时需要称量相等质量的物质，需要应用天平，需要测时间，需要钟表．
（2）分析图示实验，根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论．
（3）食用油的比热容大于水的比热容，吸收相等热量食用油升高的温度高，分析图乙所示图象判断a是什么物质；根据热量公式求出液体的比热容．

解答 解：（1）实验中需要测量相等质量的不同物质，需要选用天平，加热过程中需要记录时间，故需要钟表．
（2）由图乙所示图象可知，质量相同的水与食用油升高相同的温度需要的加热时间不同，水与食用油吸收的热量不同，不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同．
（3）由图乙所示图象可知，加热相等时间，即物质吸收相等热量时，a升高的温度高，a的比热容小，a是食用油；
水与食用油的质量相等，设为m，由图线b可知，水在6min内吸收的热量：
Q=c_水m△t_水=4.2×10³J/（kg•℃）×m×（60℃-10℃）=2.1×10⁵J/（kg•℃）×m，
则水在3min内吸收的热量
Q_吸=$\frac{3min}{6min}$×2.1×10⁵J/（kg•℃）×m=1.05×10⁵J/（kg•℃）×m，
由于用相同的电热器对水和食用油加热，在相等时间内食用油吸收的热量与水吸收的热量相等，
因为Q_吸=c_油m△t_油，
所以c_油=$\frac{{Q}_{吸}}{m△t}$=$\frac{1.05×1{0}^{5}J/（kg•℃）×m}{m×（60℃-10℃）}$=2.1×10³J/（kg•℃）
则油3min吸收的热量为：Q_油吸=c_油m△t=2.1×10³J/（kg•℃）×0.2kg×（60℃-10℃）=2.1×10⁴J．
故答案为：（1）天平；钟表；（2）质量相等；升高的温度相同；（3）食用油；2.1×10⁴．

点评 探究物质吸热能力实验，应采用控制变量法，应用控制变量法、认真分析图象、应用热量公式即可正确解题．