Question

9．水的比热容较大，生活中，我们常用水来加热或散热，例如：冬天常用热水袋取暖，把质量为2Kg，温度为90^oC的热水装入热水袋中，到温度降为30^oC的时侯，这些水放出了5.04×10⁵J的热量；如果用相同质量，相同温度的沙来取暖，沙会冷得快些（填“快些”或“慢些”）． 用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断物质甲的比热容为2.1×10³J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用放热公式Q_放=cm（t₀-t）求出水放出的热量；
（2）由吸热公式Q_吸=cm△t可知，相同质量的不同物质，放出相同的热量后，物体变化的温度与物质的比热容成反比；
（3）用相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热时，每分钟液体吸收的热量相等，由图象可知两者温度的变化关系，根据Q=cm△t判断两者比热容之间的关系，进一步求出物质甲的比热容．

解答 解：（1）水放出的热量：
Q_放=cm（t₀-t）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（90℃-30℃）=5.04×10⁵J；
（2）由于沙的比热容小于水的比热容，相同质量的水和干沙，放出相同的热量时，沙的温度变化比水大，即沙会冷得快些；
（3）用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，由图象可知，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min．
所以，质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：Q_水吸=2Q_甲吸，
由热量计算公式Q=cm△t得：c=$\frac{Q}{m△t}$．
所以c_水=2c_甲．
则c_甲=$\frac{1}{2}$c_水=$\frac{1}{2}$×4.2×10³J/（kg•℃）=2.1×10³J/（kg•℃）．
故答案为：5.04×10⁵；快些；2.1×10³J/（kg•℃）．

点评 本题考查了吸热公式的灵活运用，知道用相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热时每分钟液体吸收的热量相等是关键．