Question

6．小明和小輝學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，他們一起設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系，他們組裝了如圖1和2所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果如表：

燃料	加熱前的水溫/℃	燃料燃盡后水溫/℃
煤油	25	44
菜籽油	25	34

（1）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性，小明和小輝選擇了兩套完全相同的裝置，并且控制油的質(zhì)量以及水的質(zhì)量相等．但對(duì)于兩杯水的初溫他們的看法卻不同．請(qǐng)將下列他們的想法補(bǔ)充完整．
①小輝認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中是直接用水溫升高的多少來(lái)表示煤油和菜籽油放出熱量的多少．所以，實(shí)驗(yàn)中兩杯水的初溫可以不同．
②小明認(rèn)為因?yàn)樘骄窟^(guò)程中他們采用了控制變量法，所以只有燃料的種類不同，其他因素都必須控制相同．如果兩杯水的初溫不同，那么水的蒸發(fā)快慢以及水與周圍環(huán)境的溫差都不相同，于是兩杯水的散熱就不相同，就有可能會(huì)出現(xiàn)燃料燃燒放出的熱量多，而水吸收的熱量少、水溫變化低的情況．所以，實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制水的初溫相同．
③你認(rèn)為小明（選填“小明”或“小輝”）的想法更合理．
（2）根據(jù)他們的實(shí)驗(yàn)記錄，你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大是煤油．
（3）小明和小輝在實(shí)驗(yàn)前用天平分別測(cè)出了燒杯中水的質(zhì)量以及燃油的質(zhì)量．并由記錄的數(shù)據(jù)，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）計(jì)算出了水吸收的熱量．小輝他想通過(guò)這些數(shù)據(jù)計(jì)算出煤油和菜籽油的熱值．你認(rèn)為他的計(jì)算結(jié)果是否可靠并說(shuō)明理由？不可靠，燃油不可能完全燃燒且燃油燃燒放出的熱量不能完全被水吸收．

Answer 1

分析 本題主要考查利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，由于燃料的熱值不能直接測(cè)量，所以通過(guò)水溫升高的度數(shù)大小來(lái)體現(xiàn)燃料的熱值大小，又由于燃料燃燒釋放的熱量既與燃料的質(zhì)量多少有關(guān)，又與燃料的熱值大小有關(guān)，根據(jù)此進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）根據(jù)Q_放=mq，燃料燃燒放出熱量的多少與物體的質(zhì)量和熱值有關(guān)，所以要探究熱值的大小，需使菜籽油和煤油的質(zhì)量相等；
水吸收熱量后溫度的變化，與吸熱的多少及質(zhì)量有關(guān)，所以還要控制兩杯水的質(zhì)量相等；
①質(zhì)量相同的水，溫度變化越大，說(shuō)明吸收熱量越多，所以實(shí)驗(yàn)中通過(guò)水溫升高的多少來(lái)表示煤油和菜籽油放出熱量的多少；
②要探究不同燃料熱值的大小，應(yīng)使其它條件相同，只有燃料的種類不同，即用到控制變量法；
根據(jù)熱傳遞的條件，水溫與周圍環(huán)境溫度相差越大，越容易發(fā)生熱傳遞，若水的初溫不同，便可造成水的散熱情況不同，所以實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制水的初溫相同；
③由上分析知，小明的分析更加合理；
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，相同質(zhì)量的兩種燃料燃燒完后，煤油的水溫升高較大，說(shuō)明煤油放出的熱量較多，即煤油的熱值較大；
（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，燃油不可能完全燃燒，且燃料燃燒放出的熱量一部分直接散失掉、一部分被燒杯吸收，同時(shí)水也會(huì)向外散熱，所以不能通過(guò)水溫的變化得出燃料燃燒放出的熱量，計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確．
故答案為：
（1）相等；①水溫升高的多少；②控制變量；種類；散熱；③小明；
（2）煤油；
（3）不可靠，燃油不可能完全燃燒且燃油燃燒放出的熱量不能完全被水吸收．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)Q_吸=cm△t知，質(zhì)量相同的同種物質(zhì)升高的溫度與吸收熱量的多少有關(guān)，此實(shí)驗(yàn)通過(guò)這個(gè)原理來(lái)反映兩種燃油燃燒放出熱量的多少；
根據(jù)Q_放=mq，質(zhì)量相同的不同燃料，完全燃燒放出的熱量與其熱值有關(guān)，根據(jù)水溫的變化情況可得知兩種燃油燃燒放出熱量的大小關(guān)系，從而判斷出燃油的熱值大小，整個(gè)過(guò)程中應(yīng)用了控制變量法．