Question

3．如图甲所示是“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表，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t/min	0	0.5	1.0	1.5	2.0	…
温度T/℃	煤油
	水

（3）如图乙是实验得出两种液体的温度随着时间变化的图象，由图象可以看出，水的温度升高的较慢，水的比热容较大．
（4）实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2×l0³ J/（kg•℃），则500g水温度升高20℃吸收的热量是4.2×10⁴J；若这些热量由酒精燃烧获得．且效率为70%，则至少要消耗2g酒精．（酒精的热值为3.0×10⁷ J/kg）

Answer 1

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停表；
（2）根据表格内容判断比较的方法；
（3）选同样的加热时间，水和煤油吸热相同，根据温度变化的多少判断，温度变化多的比热容小，温度变化少的比热容大，据此分析判断；
（4）根据Q_吸=cm△t求出水吸收的热量，根据Q_吸=ηQ=ηmq即可求出酒精的质量．

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）由于是相同的酒精灯加热，即沙子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）由图象知，加热相同的时间，水的温度较低，则水温度升高得较慢，说明水的比热容较大；
（4）水吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×20℃=4.2×10⁴J；
由Q_吸=ηQ=ηmq得：
4.2×10⁴J=70%×m×3.0×10⁷ J/kg
m=0.002kg=2g．
故答案为：（1）秒表；（2）加热时间；升高的温度；（3）水；水；（4）4.2×10⁴；2．

点评 实验的目的是比较水和煤油吸热升温的属性，实验中要让两者吸收相同的热量，通过比较煤油和水升高的温度的多少来确定其吸热升温的属性．