Question

7．在“比较不同物质吸热的情况”的实验中，将a、b两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热，如图甲所示．在加热过程中，记录相关数据，并绘制出a、b两种液体温度与时间关系的图象，如图乙所示．

（1）实验时，选用初温和质量均相等的a、b两种液体．
（2）在实验过程中，控制加热时间相同，通过比较升高的温度来研究两种液体吸热能力的差异．如果要使两种液体最后的温度相同，需要给a液体加热更长的时间．
（3）加热3min，a液体吸收的热量等于（填“大于”、“小于”或“等于”）b液体吸收的热量，a液体的吸热能力强．
（4）若a液体的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），则b液体的比热容为2.1×10³J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）要探究不同液体的吸热本领，需要取初温相同，质量相同的不同液体；
（2）实验中采用了转换法，通过观察液体温度的变化来研究a和b两种液体的吸热能力；
两个相同的电加热器对其加热，加热时间多，放出的热量就多，相应受热物质吸收的热量就多；
（3）两个相同的电加热器对其加热，加热相同的热量，吸收的热量相同；其它条件句相同，温度变化小的吸热能力；
（4）根据图象读出a加热6min温度的变化量和b加热3min温度的变化量，此时Qa=2Q_b，并且a、b温度的变化量相同，然后根据Q=cm△t求出b的比热容．

解答 解：
（1）要研究两种液体的吸热本领，应控制两个烧瓶中所装的a、b两种液体的初温相同、质量相等；
（2）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较升高的温度（或温度升高的多少等）来研究a和b两种液体的吸热能力的差异；
由图乙可知，在此实验中，如果要使两种液体的最后温度相同，就要给a液体加热更长的时间；
（3）相同的电加热器，同是加热3min，两种液体吸收的热量相同；
由图乙可知，相同情况，a的温度变化慢，吸热能力强，b的吸热能力差．
（4）根据图象可知，a加热6min温度的变化量等于b加热3min温度的变化量，即Q_a=2Q_b，△t_a=△t_b，并且m_a=m_b，由Q=cm△t可，$\frac{{Q}_{a}}{{Q}_{b}}$=$\frac{{c}_{a}{m}_{a}△{t}_{a}}{{c}_{b}{m}_{b}△{t}_{b}}$=$\frac{2}{1}$；即$\frac{2}{1}$=$\frac{{c}_{a}×1×1}{{c}_{b}×1×1}$，则c_b=$\frac{1}{2}$c_a=$\frac{1}{2}$×4.2×10³J/（kg•℃）=2.1×10³J/（kg•℃）．
故答案为：（1）质量；（2）升高的温度；a液体；（3）等于；a液体；（4）2.1×10³．

点评 此题考查的是物质吸热本领大小的探究实验，正确应用控制变量法和转换法是解答此题的关键．