Question

【题目】物理兴趣小组的同学在研究“比较沙子和水的吸热本领”时，选用了两个完全相同的酒精灯分别给质量都是200 g的沙子和水加热．他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示．已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，那么请问：

(1)图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？

(2)加热满2 min时，水吸收了多少热量？

(3)试求出沙子的比热容．

Answer 1

【答案】(1)沙子温度升高得多；图a表示的是沙子吸热升温的过程图象；(2)4.2×104 J；(3)0.9×103 J/(kg·℃)

【解析】

（1）用两只完全相同的酒精灯，分别给水和沙子加热，这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量，再利用公式进行分析。

（2）从图象可知，加热满2min，水的温度从20℃上升到70℃，从而可知和水的温度变化，已知水的质量和比热容，可利用公式计算水吸收的热量。

（3）相同时间内水和沙子吸收的热量相同，由图a得出沙子温度的变化量，再根据计算沙子的比热容。

（1）因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，从公式可知，沙子温度升得多；

a图物质升高的温度更高，所以图a表示的是沙子吸热升温的过程；

（2）由b图象可知，水的温度从20℃上升到70℃，加热满2min时水吸收的热量：

；

（3）相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，在2分钟的时间内，

由图知，加热2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，，

沙子质量为：，

根据比热容的定义式得沙子的比热容：

。