Question

1．如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：

（1）小明同学在两个相同的烧杯中加入初温相同、液面等高的水和煤油如图甲所示（ρ_水＞ρ_煤油）．同组的同学立即指出了其中的问题，你认为问题的所在是没有控制水和煤油的质量相等．实验中选用相同的加热棒的目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量．
（2）纠正错误后进行实验得出了水和煤油温度随时间变化如图乙所示．根据图乙可判断出a（a/b）吸热能力强．根据乙图，若不计实验过程中的热损失，煤油的比热容是2.1×10³J/（kg•℃）．[水的比热容C=4.2×10³ J/（kg•℃）]
（3）小明同学想起了冰的熔化实验时根据实验数据描绘出的实验图象丙图：B时的内能小于C时的内能（选填“小于”、“等于”或“大于”），若冰刚好完全熔化后继续加热一会儿，则水温随时间变化的图线是CF（选填“CD”、“CE”或“CF”）．

Answer 1

分析 （1）本实验探究不同物质吸热能力，依据控制变量法，应控制物质的质量相等；相同的加热设备表示在相同的时间内放出相等的热量；
（2）质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化越小，表示该物质的吸热能力越强，根据图象，利用公式Q=cm△t判断物质的吸热能力并进行计算；
（3）物质的内能与温度有关，温度升高，内能增加，根据Q=cm△t比较水与冰吸收相同热量时温度变化情况进行判断．

解答 解：（1）实验中需控制水和煤油的质量相同，由图可知，水和煤油的体积相同，根据公式m=ρV可知，水的质量比煤油的质量大；采用相同的加热棒，是为了在相同的时间内水和煤油吸收相同的热量；
（2）由图可知，升高的温度均为30℃时，a需要的加热时间（6min）大于b加需要的加热时间（3min），即a需吸收的热量比b多，由Q=cm△t可知，a的比热容比b大，因此a的吸热能力更强；由图可知，水和煤油变化的温度均为30℃时，Q_水=2Q油，可知：c_水m_水△t=2c_油m_油△t，解得煤油的比热容为2.1×10³J/（kg•℃）；
（3）由图可知，冰在C点时的温度高于B点，因此内能增加；在AB段时物质是固态冰，在CD（CF、CE）时物质呈液态水；由c水＞c冰，根据公式Q=cm△t可知，等质量的水和冰吸收相同的热量（加热时间相同），水升高的温度比冰少，据此可知水温随时间变化的图线是CF；
故答案为：（1）没有控制水和煤油的质量相等；吸收相同的热量；（2）a；2.1×10³；（3）小于；CF．

点评 本题考查了探究不同物质的吸热能力，要理解加热时间反映物质吸热多少，会运用控制变量法，能从图象中获取信息．