Question

11．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小刚做了如图8所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：

	质量/g	升温10℃所需时间/s	升温20℃所需时间/s	升温30℃所需时间/s
沙子	30	64	112	148
水	30	96	168	222

（1）在此实验中用加热时间表示水和沙子吸热的多少．
（2）分析上表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量大于（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量．
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子（选填“水”或“沙子”）升高的温度更高．
（4）若已知C_水=4.2×10³J/（kg•℃），试结合表中数据得C_沙=2.8×10³J/（kg•℃）．
（5）下列事实能用上述实验结果解释的是C
A．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸  B．长期堆放煤的水泥表面变成黑色
C．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小  D．夏天给教室洒水，感觉凉爽．

Answer 1

分析 （1）相同的酒精灯，加热时间越长，水和沙子吸收的热量就越多；
（2）根据比热容的概念和吸收热量的计算公式Q=Cm△t，实验中采用了控制变量法，控制质量相等，升高的温度相同，比热容大的 吸收的热量就多；
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，利用吸收热量的计算公式Q=Cm△t，即可判断；
（4）根据水的比热容，利用吸热公式求出沙子的比热容．
（5）利用水的比热容最大的特点，逐个分析该题中的各个选项即可判断．

解答 解：
（1）实验采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量就多，因此实验中用吸热时间表示水和沙子吸热的多少．
（2）因为质量相同的水和沙子，升高相同温度，水的比热容大于沙子的比热容，根据吸收热量的计算公式Q=cm△t知，水吸收的热量大于沙子吸收的热量；
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，水的比热容大于沙子的比热容，根据吸收热量的计算公式Q=cm△t可知，沙子的温度变化的大．
（4）由表中数据可知：质量相同水和沙子的温度升高10℃，所需时间之比为64s：96s=2：3，即吸热之比为2：3；根据Q_吸=cm（t-t₀）可知：在质量和升高相同时，物质吸收的热量和物质的比热容成反比，水和沙子吸热之比2：3，水和这种液体的比热容之比就是3：2，
沙子的比热容为：c_沙=$\frac{2}{3}$c_水=$\frac{2}{3}$×4.2×10³J/（kg•℃）=2.8×10³J/（kg•℃）．
（5）A、用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，这是因为分子是在永不停息的运动的，故A错误；
B、长期堆放煤的水泥地面变成黑色，这也是由于分子运动造成的，故B错误；
C、相同质量的水和干泥土相比较，在相同的受冷和受热的情况下，由于水的比热容大（水的吸热能力大），水温度变化慢，而干泥土温度变化快，故沿海地区昼夜温差会比内陆地区小，故C正确；
D、夏天给教室洒水，感觉凉爽，这是由于水蒸发吸热造成的，故D错误．
故答案为：（1）加热时间；（2）大于；（3）沙子；（4）2.8×10³J/（kg•℃）；（5）C．

点评 考查了学生对实验的分析能力，学生对吸热公式Q=cm△t要会熟练应用．要掌握控制变量法的应用．