Question

2．为了比较水和煤油的吸热能力，江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验．
（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油；
（2）实验中搅拌器的作用是：使液体受热均匀；选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量；
（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快（选填“快”或“慢”），这表明水吸热本领更强．
（4）若被加热水的质量为0.2kg，加热时间长5min，温度升高了50℃，则水吸收的热量是4.2×10⁴J，若某同学测出了加热前后酒精灯质量的变化量为m，并利用上面测出的水吸收的热量Q，通过公式q=Q/m计算出了酒精的热值，则该热值与实际酒精的热值相比偏小（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）判断水与煤油的吸热本领的大小，可以判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少．温度升高较多的，则比热较小；为了达到此目的必须控制所用的物质的质量相等、初温相同，所用仪器相同；
（2）实验中不断地用搅拌器搅拌，目的是使得物质受热均匀；选取相同的酒精灯的目的是相同的时间内提供的热量相同；
（3）加热相同的时间，质量相同的水和煤油，由于煤油的吸热本领小，所以煤油升高的温度更高；
（4）知道水的质量、水温度升高值、水的比热容，根据吸热公式Q_吸=cm△t计算出水吸收的热量；由于存在热损失，酒精完全燃烧放出的热量不能全被水或煤油吸收．

解答 解：（1）在此实验中，为了比较水和煤油吸热本领的大小，我们可以加热相同的时间，观察升高的温度的不同；也可以让它们其升高相同温度，比较加热时间，来比较它们吸热本领的大小．为了达到实验目的前提条件是：在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油；
（2）实验中不断地用搅拌器搅拌，目的是使得物质受热均匀；选取相同的酒精灯的目的是相同的时间内提供的热量相同；
（3）因为煤油比水的吸热本领小，所以加热相同的时间，它们吸收相等热量时，质量相同的水和煤油，煤油升高的温度更高；
（4）水吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×50℃=4.2×10⁴J；由于存在热损失，酒精完全燃烧放出的热量不能全被水或煤油吸收，使得热量值偏小，由q=$\frac{Q}{m}$可知测量的热值偏小．
故答案为：（1）质量；（2）受热均匀；吸收相同的热量；（3）快； 水；（4）4.2×10⁴J；偏小．

点评 本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容（吸热能力）的大小，本题有一定的难度，解题时要注意控制变量法的应用．