题目内容

15.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置.用同一套装置先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水.
(1)要完成该探究实验除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和秒表.
(2)小明设计的记录数据的表格如下,分析表格可知他是用加热时间相同比较升高的温度的方法来完成探究实验的.
加热时间/min00.511.52…
温度煤油
水
(3)实验结束后,小明查表知道水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则500g水温度升高20℃吸收的热量是4.2×104J;若这些热量由酒精完全燃烧获得,则至少要消耗1.4g酒精.(酒精的热值为3.0×107J/kg)

分析 (1)探究不同物质吸热能力时,要控制两种液体的质量相等,需要用天平测质量,测量加热时间的工具为停表;
(2)根据表格内容判断比较的方法;
(3)根据吸收热量的公式 Q=cm△t;可求这些水吸收的热量;欲求需要多少酒精,就需要知道燃料放出热量的计算公式Q=qm,变形后代入数值即可求解.

解答 解:
(1)由实验可知,要准确完成本实验除了图中的实验器材,还需的器材有测量质量的天平和测量时间的秒表;
(2)由于是用相同的酒精灯加热,即煤油和水在相同的时间内吸收的热量相等,所以可以利用加热相同的时间比较液体升高温度的多少,判断液体的吸热本领;
(3)已知m=500g=0.5kg,△t=20℃,
由 Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J;
由Q=q×m′得:m′=$\frac{Q}{q}=\frac{4.2×1{0}^{4}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=1.3×10-3kg=1.3g;
故答案为:(1)秒表;
(2)加热时间;升高的温度;
(3)4.2×104;  1.4.

点评 本题探究不同物质吸热升温现象,考查热量的计算、热值及控制变量法的应用.难度中等.

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