Question

8．某課外研究小組，為了比較兩種材料保溫性能的好壞，采用如下器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：各盛有250克水的相同的燒杯兩只，標(biāo)有“220伏，500瓦”的電加熱器兩只，厚度相同的兩種保溫材料（記為1號和2號），溫度計(jì)兩只．
他們將盛水的燒瓶分別用電加熱器同時(shí)加熱3分鐘（工作電壓為220伏），使兩燒瓶中的水達(dá)到相同的溫度后，停止加熱，并立即用1號和2號材料分別將兩燒瓶包好．隨后，定時(shí)測量并記錄兩燒瓶中水的溫度，再根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出水溫與時(shí)間的關(guān)系圖象．

時(shí) 間 （分）	0	5	10	15	20	25	35	45	55	65	80	95	110	125	140	155
T1（℃）	80	72	64	59	55	51	44	40	37	34	30	26	24	22	21	20
T2（℃）	80	65	56	48	43	38	32	28	26	24	22	22	21	21	20	20

已知在實(shí)驗(yàn)過程中室溫保持不變．請回答如下問題：
（1）當(dāng)時(shí)的室溫大約是20℃
（2）加熱過程中共消耗了多少電能？
（3）停止加熱后，兩燒瓶中的水共能放出多少熱量？
（4）哪種材料的保溫性能較好？試簡要說明理由．

Answer 1

分析 （1）熱傳遞的結(jié)果是溫度相同，因此最后水溫達(dá)到的溫度和室溫相同；
（2）根據(jù)W=Pt求出消耗的電能；
（3）利用放熱公式分析解答放出熱量多少；
（4）根據(jù)數(shù)據(jù)繪制出圖象，分析數(shù)據(jù)或圖象，在一定的時(shí)間里哪種材料包裹燒瓶中的水的溫變化小，哪種材料的保溫性能就好．

解答 解：（1）當(dāng)瓶內(nèi)水與室內(nèi)空氣溫度相等時(shí)，兩者間達(dá)到熱平衡，即瓶內(nèi)水溫降至室溫時(shí)，將不再變化；由表格可看出，最后兩瓶內(nèi)的水溫都保持在20℃不變，故當(dāng)時(shí)的室溫為20℃；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得加熱共消耗的電能為：
W=Pt=500W×180s×2=1.8×10⁵J；
（3）由表中數(shù)據(jù)可得，經(jīng)155min后瓶內(nèi)的水溫由80℃降到20℃，
一個(gè)燒瓶中的水能放出熱量：
Q_放=cm△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.25kg×（80℃-20℃）
=6.3×10⁴J
則兩個(gè)燒瓶中水放出的熱量共為：Q=2Q_放=2×6.3×10⁴J=1.26×10⁵J；
（4）第1種材料的保溫性能較好，因?yàn)閺膬蓤D線的比較可以看到，兩種材料同樣包裹的燒瓶內(nèi)，同樣溫度的滿瓶熱水比較，第1種材料包裹的瓶內(nèi)熱水溫度降低較慢．
答：（1）20；
（2）加熱過程中共消耗了1.8×10⁵J電能；
（3）停止加熱后，兩燒瓶中的水共能放出1.26×10⁵J熱量；
（4）第1種材料的保溫性能較好，因?yàn)閺膬蓤D線的比較可以看到，兩種材料同樣包裹的燒瓶內(nèi)，同樣溫度的滿瓶熱水比較，第1種材料包裹的瓶內(nèi)熱水溫度降低較慢．

點(diǎn)評 本題考查了考查了熱量的計(jì)算和學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理能力，要求學(xué)生在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)中要多動腦思考，鍛煉自己的綜合分析能力．