Question

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_水=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•℃））

Answer 1

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_水=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_水=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．