Question

1．如圖甲，在探究“不同物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）小明同學(xué)在兩個(gè)相同的燒杯中加入初溫相同、液面等高的水和煤油如圖甲所示（ρ_水＞ρ_煤油）．同組的同學(xué)立即指出了其中的問(wèn)題，你認(rèn)為問(wèn)題的所在是沒(méi)有控制水和煤油的質(zhì)量相等．實(shí)驗(yàn)中選用相同的加熱棒的目的是：使水和煤油在相同時(shí)間內(nèi)吸收相同的熱量．
（2）糾正錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出了水和煤油溫度隨時(shí)間變化如圖乙所示．根據(jù)圖乙可判斷出a（a/b）吸熱能力強(qiáng)．根據(jù)乙圖，若不計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱損失，煤油的比熱容是2.1×10³J/（kg•℃）．[水的比熱容C=4.2×10³ J/（kg•℃）]
（3）小明同學(xué)想起了冰的熔化實(shí)驗(yàn)時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的實(shí)驗(yàn)圖象丙圖：B時(shí)的內(nèi)能小于C時(shí)的內(nèi)能（選填“小于”、“等于”或“大于”），若冰剛好完全熔化后繼續(xù)加熱一會(huì)兒，則水溫隨時(shí)間變化的圖線是CF（選填“CD”、“CE”或“CF”）．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)探究不同物質(zhì)吸熱能力，依據(jù)控制變量法，應(yīng)控制物質(zhì)的質(zhì)量相等；相同的加熱設(shè)備表示在相同的時(shí)間內(nèi)放出相等的熱量；
（2）質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，溫度變化越小，表示該物質(zhì)的吸熱能力越強(qiáng)，根據(jù)圖象，利用公式Q=cm△t判斷物質(zhì)的吸熱能力并進(jìn)行計(jì)算；
（3）物質(zhì)的內(nèi)能與溫度有關(guān)，溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)Q=cm△t比較水與冰吸收相同熱量時(shí)溫度變化情況進(jìn)行判斷．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中需控制水和煤油的質(zhì)量相同，由圖可知，水和煤油的體積相同，根據(jù)公式m=ρV可知，水的質(zhì)量比煤油的質(zhì)量大；采用相同的加熱棒，是為了在相同的時(shí)間內(nèi)水和煤油吸收相同的熱量；
（2）由圖可知，升高的溫度均為30℃時(shí)，a需要的加熱時(shí)間（6min）大于b加需要的加熱時(shí)間（3min），即a需吸收的熱量比b多，由Q=cm△t可知，a的比熱容比b大，因此a的吸熱能力更強(qiáng)；由圖可知，水和煤油變化的溫度均為30℃時(shí)，Q_水=2Q油，可知：c_水m_水△t=2c_油m_油△t，解得煤油的比熱容為2.1×10³J/（kg•℃）；
（3）由圖可知，冰在C點(diǎn)時(shí)的溫度高于B點(diǎn)，因此內(nèi)能增加；在AB段時(shí)物質(zhì)是固態(tài)冰，在CD（CF、CE）時(shí)物質(zhì)呈液態(tài)水；由c水＞c冰，根據(jù)公式Q=cm△t可知，等質(zhì)量的水和冰吸收相同的熱量（加熱時(shí)間相同），水升高的溫度比冰少，據(jù)此可知水溫隨時(shí)間變化的圖線是CF；
故答案為：（1）沒(méi)有控制水和煤油的質(zhì)量相等；吸收相同的熱量；（2）a；2.1×10³；（3）小于；CF．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究不同物質(zhì)的吸熱能力，要理解加熱時(shí)間反映物質(zhì)吸熱多少，會(huì)運(yùn)用控制變量法，能從圖象中獲取信息．