某校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和
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解题思路:(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△t=[Q/cm]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Q=cm△t计算水吸收的热量.

(3)已知酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精,便可以计算出给水加热10min时间消耗的酒精,已知酒精的热值,可利用公式Q=mq计算热量.

(4)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,从(2)可知,加热2min水吸收的热量,已知酒精的质量和加热2min酒精的温度变化,可利用公式c[Q/m△t]计算沙子的比热容.

(1)图a表示的是沙子吸热升温的过程,

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△t=[Q/cm]可知,沙子温度升得多,所以图a表示的是沙子吸热升温的过程.

(2)∵c=4.2×103J/(kg•℃),m=200g=0.2kg,△t=70℃-20℃=50℃,

∴Q水吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=42000J.

(3)∵酒精灯平均每分钟消耗1.4g酒精,

∴加热2min时间消耗的酒精为;m=1.4g×2=2.8g=2.8×10-3kg,

Q=mq=2.8×10-3kg×3.0×107J/kg=8.4×104J.

加热效率:

η=

Q水吸

Q放×100%=[42000J

8.4×104J×100%=50%;

(4)∵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,

Q沙吸=Q水吸=42000J,

又∵加热满2min,沙子的温度从20℃上升到250℃,

△t=250℃-20℃=230℃,m=200g=0.2kg

∴c=

Q沙吸

m沙△t沙=

42000J/0.2kg×230℃]≈0.9×103J/(kg•℃).

答:(1)图a表示的是沙子吸热升温的过程,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△t=[Q/cm]可知,沙子温度升得多.

(2)水吸收了42000J的热量.

(3)加热效率为50%;

(4)沙子的比热容为0.9×103J/(kg•℃).

点评:

本题考点: 热量的计算.

考点点评: 题考查了学生对吸热公式、效率公式、热值公式的掌握和运用,能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键.

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