Question

6．小明在做“探究物质的吸热本领”的实验中，设计如图甲所示的实验装置，把甲、乙两种液体分别装入两个完全相同的烧杯中，分别用两个完全相同的酒精灯同时加热，用两支相同的温度计分别测量烧杯内液体的温度，液体温度随时间变化的图象如图乙所示．在完成每一个实验步骤时要考虑很多问题，下面是小明的实验步骤，请根据要求补充完成：

（1）先测量质量（选填“体积”或“质量”）相同的甲和乙，所以实验时还需要的器材是天平；
（2）在实验时只要控制加热时间相同就可以确定甲和乙吸收了相同的热量，加热完成后只要比较他们温度变化的多少就可以比较出甲和乙吸热能力差异；
（3）分析图象可知，乙 液体的吸热本领强；
（4）若甲、乙两种液体中，一种液体是水，另一种液体的比热容是2.1×10³J/（kg•℃）[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]；
（5）若用水和沙子做实验，已知c_水＞c_沙，参照小明得出的结论，结合图丙的信息，判断此时是一天中的中午（选填“中午”或“夜晚”）．

Answer 1

分析 （1）探究不同种类物质的吸热能力，需要控制物质的质量相同；
（2）水和沙子吸收了热量的多少是通过控制酒精灯的加热时间体现的，通过比较温度的变化，得出相应的结论；
（3）根据c=$\frac{Q}{cm}$，相同质量的不同物体吸收相同的热量，温度变化越小的，比热容越大，吸热能力越强；
（4）根据两种液体相同时间内吸收的热量相等及Q=cm△t来计算；
（5）分析图中海水和沙滩温度的高低判断是中午还是夜晚．

解答 解：
（1）小明同学探究不同种类物质的吸热能力是否会不同，需要控制水和沙子的质量相同，因此需要测量质量的工具天平；
（2）在实验时只要控制加热时间相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量；加热完成后只要比较它们温度变化△t的多少就可以比较出沙子和水吸热能力差异；若在实验时发现，沙子温度升高的比水多，则吸热能力较强的是水；
（3）由图象可知，相同质量的甲乙，吸收被加热相同的时间（吸收相同的热量），乙温度变化较小，说明乙液体的吸热本领强；
（4）由（3）知，乙液体的吸热能力较强，甲、乙两种液体中，一种液体是水，说明乙是水，由图象知，加热10min时，水升高的温度为4℃，另一种液体升高的温度是8℃，两种液体吸收的热量相同，则：c_液m△t_液=c_水m△t_水
则c_液=$\frac{{c}_{水}△{t}_{水}}{△{t}_{液}}$=$\frac{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×4℃}{8℃}$=2.1×10³J/（kg•℃）；
（5）由图丙可见，海水的温度低，沙滩的温度高，说明这是海水和沙滩的吸热过程，水的比热容大，升温慢，因此这是中午；如果海水的温度高，沙滩的温度低，说明是夜晚．
故答案为：（1）质量；天平；（2）加热时间；温度；（3）乙；（4）2.1×10³；（5）中午．

点评 此题是探究物质吸热本领的实验，考查了控制变量法和转换法的应用及吸热公式的应用，解决此题的关键是能够通过图象得出物质之间吸热的关系．