5.用功率相同的電加熱器、玻璃杯(規(guī)格相同)、溫度計比較水和煤油的比熱容,相同質(zhì)量的水和煤油“溫度-時間”圖象如圖.
(1)加熱了2min水和煤油的吸熱是否相等?并說明判斷依據(jù):因用功率相同的電加熱器、玻璃杯(規(guī)格相同)、溫度計都加熱了2min
(2)根據(jù)圖象推算水和煤油的比熱容大致關(guān)系是c=2c煤油
(3)若燒杯中水的質(zhì)量是100g,則水從40℃升溫到80℃時,吸收的熱量是1.68×104J.
如果在此加熱過程中,有30%的熱量散失了,電加熱器消耗的電能是2.4×104J.(c水=4.2×103J/(kg•℃))

分析 (1)根據(jù)用功率相同的電加熱器、玻璃杯(規(guī)格相同)溫度計加熱相同的時間分析回答;
(2)由圖可知,相同質(zhì)量的水和煤油升高相同的溫度,水的加熱時間為煤油的2倍,根據(jù)c=$\frac{O}{m△t}$求兩種物質(zhì)比熱的關(guān)系;
(3)根據(jù)Q=cm△t求吸收的熱量;
(4)根據(jù)W=$\frac{Q}{η}$求加熱器消耗的電能.

解答 解:(1)因用功率相同的電加熱器都加熱了2min,根據(jù)Q=W=Pt,加熱器放出的熱量是一定的,又玻璃杯規(guī)格相同,熱量損失也是相同的,故水和煤油的吸收到的熱量也相等;
(2)由圖可知,相同質(zhì)量的水和煤油,升高相同的溫度(20℃到60℃),
水的加熱時間(8分鐘)為煤油(4分鐘)的2倍,
即水吸收的熱量為煤油的2倍,
根據(jù)c=$\frac{O}{m△t}$,在m、△t相同的情況下,比熱c大小與Q成正比,
水的比熱為煤油的2倍,c=2c煤油;
(3)若燒杯中水的質(zhì)量是100g,則水從40升溫到80℃時,
水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(80℃-40℃)=1.68×104J;
如果在此加熱過程中,有30%的熱量散失了,
電加熱器消耗的電能W=$\frac{Q}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{4}J}{1-0.3}$=2.4×104J;
故答案為:(1)相等;因用功率相同的電加熱器、玻璃杯(規(guī)格相同)、溫度計都加熱了2min;
(2)c=2c煤油
(3)1.68×104J;
(4)2.4×104J;

點評 本題比較水和煤油的比熱容,考查比較過程和方法、熱量的計算,能量的利用效率等問題,關(guān)鍵是從圖中獲取有效的作息,難度中等.

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