Question

15．某实验小组在“比较不同物质吸热的情况”实验中，用天平测出相同质量的水和细沙，分别装入两个相同的烧杯中．已知水和细沙初温相同，现用两个相同的酒精灯对其加热（搅拌沙子使其受热均匀），如图甲所示．

（1）加热相同时间后，分别测量两者温度，发现沙子的温度明显高于水，这说明沙子（填“水”或“沙子”）吸热能力弱，即比热容小．
（2）在两烧杯上方分别盖上玻璃片，过一会儿发现装有水的烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠，用手摸两玻璃片，发现装水的烧杯上方的玻璃片温度较高，原因是水蒸气液化放热．
（3）做完上述实验后，该小组又取来一个量筒，用调好的天平，按图乙所示的顺序进行测细沙密度的实验，根据图中数据可知，量筒内细沙质量为120g，细沙的密度为2.4×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根据Q_吸=cm△t变形公式△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$进行分析；．
（2）分析装水烧杯上方的玻璃片内侧水珠的形成原因，利用液化放热的原理进行解释；
（3）天平平衡时物体的质量等于右盘中砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值，在读数时，注意标尺的量程；在进行量筒的读数时，注意量筒的分度值；
将质量和体积代入公式ρ=$\frac{m}{v}$便可求出密度．

解答 解：（1）由Q_吸=cm△t得，△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$，水和沙子的质量相同，吸收相同的热量，温度变化大的吸热能力弱即比热容小；
（2）装水烧杯上方的玻璃片内侧的小水珠是由于水蒸发形成的水蒸气遇冷液化形成的，在液化时要放热，所以烧杯上方的玻璃片温度比较高；
（3）由图甲知，烧杯和细沙的总质量为100g+50g+4g=154g，
由图乙知，烧杯和剩余细沙的质量为20g+10g+4g=34g，
所以量筒中的细沙质量为m=154g-34g=120g，
由图丙知，量筒的分度值为5ml，细沙的体积为V=50mL=50cm³，
则细沙的密度ρ=$\frac{m}{v}$=$\frac{120g}{50c{m}^{3}}$═2.4g/cm³=2.4×10³kg/m³．
故答案为：（1）沙子；（2）水蒸气液化放热；（3）120；2.4×10³．

点评 （1）比较不同物质吸热情况的实验中，利用好控制变量法和知道液化放热是关键；
（2）固体密度测量的实验，准确的读出天平和量筒的示数是关键．