Question

17．如图所示，甲、乙、丙三个图中的装置完全相同，燃料的质量都相等，烧杯内的液体质量也相等．
（1）比较不同燃料的热值，应选择甲丙两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择甲乙两图进行实验．
（2）酒精的热值为3.0×10⁷J/kg，完全燃烧14g酒精放出的热量为4.2×10⁵J，假设这些热量全部被2kg的水吸收，能让这些水从20℃升高到70℃．

Answer 1

分析 （1）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系；燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；
（2）根据Q=mq可求得酒精能放出多少热量，再利用Q=cm△t变形可求得水的温度将会升高到多少．

解答 解：
（1）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验；
为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验；
（2）酒精燃烧放出的热量：Q_放=m_酒精q=14×10^-3kg×3.0×10⁷J/kg=4.2×10⁵J，
水吸收的热量：Q_吸=Q_放=4.2×10⁵J，
由Q_吸=cm△t得水温度升高：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×2kg}$=50℃，
由△t=t-t₀得：
水的终温：t=△t+t₀=50℃+20℃=70℃．
故答案为：（1）甲丙；甲乙；（2）4.2×10⁵；70℃．

点评 本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握以及燃料燃烧放出热量公式和热传递过程中吸热公式的理解和运用，分析时利用好控制变量法是解决本题的关键．