题目内容

11.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同. 
(1)比较不同燃料的热值,应选择甲、乙两图进行实验,实验时充分燃烧后要观察液体升高的温度比较两种燃料的热值大小;比较不同物质的比热容,应选择甲、丙两图进行实验,实验时通过加热时间的长短反映物体吸热的多少.
(2)比较不同物质的比热容,选用上图合适装置加热相同一段时间后,液体a升温多,由此可知:质量相同的液体a与b,升高相同的温度时,液体a吸收的热量小于(选填“大于”或“小于”)液体b吸收的热量.
(3)在学习时,我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比$\frac{{Q}_{放}}{m}$称之为热值,用q表示,这里定义热值的方法,我们称之为比值法,热值是能够燃烧的物质的属性.下列几个用比值法定义,并能反映物质属性的物理量有:③(填写序号)①速度②功率③密度④压强.
(4)若甲图烧杯中为100ml的水,2g燃料酒精完全燃烧后,温度计示数升高了50℃,求:
①水吸收的热量?
②若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收,算一算酒精的热值是多少?
③算出的热值比酒精标准热值偏小(选填“偏大”、“偏小”或“一样”).

分析 (1)①燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;
②为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,温度计的示数变化相同时,通过比较加热时间比较吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系;
(2)根据a、b液体吸收热量的多少,判断a、b液体比热的大小,然后根据比热大小,分析判断质量相同的液体a与b,升高相同的温度时,a与b吸收热量的关系;
(3)根据比值定义法分析,密度是物质本身的一种性质;
(4)①知道水的体积,求出水的质量;根据水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
②根据公式Q=qm计算酒精的热值;
③在此实验中,酒精燃烧放出的热量大部分未被水吸收.

解答 解:
(1)①为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验;
②为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验;
(2)比较不同物质的比热容,选用甲、丙两实验,加热相同一段时间,两种液体吸收的热量相等,
液体a升温多,说明a的比热容小;a的比热容小,质量相同的液体a与b,升高相同的温度时,
液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量.
(3)①速度②功率③密度④压强都是根据比值定义法定义的,其中密度是物质本身的一种属性,可用来鉴别物质.
(4)①100ml水的质量为:m=ρ水V=1×103kg/m3×100×10-6m3=0.1kg;
水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×50℃=2.1×104J;
②根据题意可知,Q吸=Q放,由Q放=qm可知,
酒精的热值为:q=$\frac{{Q}_{放}}{m}$=$\frac{2.1×1{0}^{4}J}{0.002kg}$=1.05×107J/kg;
③酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收,所以算出的热值比标准值偏小.
故答案为:(1)甲、乙;液体升高的温度;甲、丙;加热时间的长短;(2)小于;(3)③;(4)①水吸收的热量为2.1×104J;②酒精的热值为1.05×105J/kg;③偏小.

点评 本题是一道关于物质比热容的实验,实验中应用了控制变量法,熟练应用控制变量法、熟练应用燃烧值公式即可正确解题.

练习册系列答案
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