2024年中考物理复习专题07比热容热值实验(原卷版+解析版)

实验专题07 比热容热值实验
一、比热容
1、定义:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)的温度乘积之比。
2、比热容用c表示,单位:焦/(千克 摄氏度),符号:J/(kg·℃)。
3、物理意义:表示物体吸热或放热能力的强弱。
4、水的比热容为4.2×J/(kg·℃),它表示的物理意义是:1kg的水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为4.2×J。
5、比热容是物质的一种特性,大小与物质的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热、放热、形状等无关。
二、探究不同物质的吸热能力
1.实验装置
测量工具:天平、温度计、秒表。
实验装置的安装顺序:自下而上。(先确定下铁圈的位置,保证酒精灯外焰加热。控制上铁圈使温度计液泡完全浸没在液体中)
2.实验中的主要仪器及作用:
(1)选取相同的热源加热的目的:保证相同加热时间内物质吸收的热量相同。(在比热容实验中吸热多少由加热时间来决定)
(2)玻璃棒的作用:通过搅拌使物质受热均匀。
(3)温度计的使用和读数
3.实验方法:
控制变量法:控制物质的质量和初温都相同,改变物质种类,比较不同物质吸热能力。
转换法
(1)升高相同的温度时,通过比较加热时间长短来判断物质的吸热能力:加热时间越长,吸热能力越强。
(2)加热时间相同时,通过比较温度计示数变化大小来判断物质的吸热能力:温度变化越快,吸热能力越弱。
4.注意事项
(1)加热过程中沙子和水的温度升高,内能增加。
(2)使两种液体快速升温的方法:(1)加个盖子;(2)减少液体的质量。
(3)热量的相关计算:Q=cmΔt
(4)温度-时间图像开始时不是直线的原因:烧杯刚开始吸收热量;改进方法:先将烧杯进行预热。
(5)根据表中数据或图像,判断物质的比热容大小:
5.实验方法的改进:
(1)选用电加热器加热。因为电加热器是内部加热,相对稳定;
(2)两试管放在同一烧杯中,同一热源加热。确保相同加热时间内吸收热量相同。
6.实验结论:
(1)不同物质的吸热能力不同;
(2)质量相同的不同物质,加热相同的时间,温度变化大的吸热能力弱,即比热容小;
(3)质量相同的不同物质,升高相同的温度,加热时间长的吸热能力强,即比热容大。
三、比较不同燃料的热值
1.实验装置
实验装置的安装顺序:自下而上。
2.实验中的主要仪器及作用:
(1)实验中所选用的测量工具:天平、温度计。
(2)玻璃棒或搅拌器的作用:使物质受热均匀。
(3)温度计的使用与读数:
3.实验方法:
控制变量法:实验中要控制燃料质量相等,被加热物质的种类、质量和初温均相同。
转换法:使用相同质量的燃料完全燃烧,通过比较被加热物质温度升高情况来判断热值,温度升高得越多,则燃料的热值越大。
注:使用相同质量的燃料完全燃烧,使被加热物质升高相同的温度,通过比较加热时间来判断燃料的热值,加热时间越短,则燃料的热值越大。(这个实验方法有个很大漏洞,加热相同时间,无法保证消耗的质量相同,所以实验一般不用这个转换法)
4.注意事项
(1)在热值实验中,吸热多少由升高的温度来决定,在比热容实验中吸热多少由加热时间来决定。
(2)实验测得物质热值较小的原因:①热量损失;②燃料未完全燃烧。
(3)热量的相关计算: Q放=m燃料q (做计算题时一定要注意Q、m的下标,不要张冠李戴)
5.实验表格设计:
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃烧尽时的水温/℃ 水温的变化/℃
10g酒精
10g碎纸片
在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中,将质量和初温相同的水、煤油两种液体分别倒入相同容器中,用相同的热源加热,如甲、乙两图所示。每隔相同时间,测量液体的温度,并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像,如图丙所示。
(1)加热过程中,用搅拌棒搅拌的目的是 ___________(图中搅拌棒未画出);两种液体吸收热量的多少可通过 ___________(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;
(2)由水和煤油沸腾前的温度与加热时间的关系图丙可知:若升高相同的温度(均未达到沸腾),___________(选填“水”或“煤油”)吸收的热量更多;
(3)小明认为利用此装置还可以比较不同燃料燃烧时放出的热量关系,于是增加了相同的装置如图丁,向容器内倒入的煤油与甲、乙装置中的液体质量___________(选填“相等”或“不相等”),对比图丁与图___________,能够比较煤油和酒精的热值,实验中,待燃料酒精和煤油燃烧相同的时间后,小明发现图丁烧杯中煤油升高的温度较高,这___________(选填“能”或“不能”)说明燃料煤油的热值较大;
(4)除了图中已经呈现的器材,还需要用到其它测量工具。两个实验都还要用到的其它测量工具是___________。
小明用相同的装置分别给A和B两种液体加热,以探究不同物质吸热升温的现象。
(1)除图示的器材外,实验中还用到了天平,使用天平的目的是_____;
(2)加热10min,液体A吸收的热量_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)液体B吸收的热量;
(3)根据数据,小明作出了液体A和液体B的温度随加热时间变化的图像(如图乙)。液体A、B两物质的比热容为cA和cB,则由图像可知cA:cB=________;
(4)若本次实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是__________J。(q酒精=3.0×107J/kg)
图甲所示装置可探究“不同物质吸热升温现象”,图乙所示装置可比较“不同燃料燃烧放出的热量”,对比两套实验装置,容器中被加热物质的质量都需要相同的是______(填图号,下同);热源燃料的质量都要相同是______;必须用到实验器材天平、温度计和秒表的是______。
小明用如图甲所示实验装置比较a、b两种液体的比热容,在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝,装入质量均为150g的a、b两种液体,并分别插入温度计。
物质物理量 加热时间/min 初温/℃ 末温/℃
a液体 10 20
b液体 10 20 35
(1)实验中选用的两根电阻丝R1、R2的阻值应________(选填“相同”或“不同”);
(2)实验中,通过________来反映液体吸收热量的多少;
A.温度计示数的变化量
B.通电时间的长短
(3)如图乙所示,加热10min时a液体的温度为________℃,结合表格内的其它数据分析可知________(选填“a”或“b”)液体的比热容较大;
(4)若质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为Δt,若不计热量损失,则a液体的比热容为________(用所给出的物理量写出比热容的表达式)。
在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入_______(选填“质量”或“体积”)、初温都相同的水和煤油。
(2)实验中选择相同规格的电加热器,再通过比较_______________的方法来比较水和煤油吸收热量多少完成探究实验的。
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图所示,则_______的吸热能力更强,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容________(选填“较大”或“较小”)。
小王和小明利用如图两套装置探究①“不同物质吸热升温的现象”以及②“不同燃料充分燃烧放热的现象”,液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。
(1)在组装器材时应先调节 ___________(选填“A”或“B”)的高度;两个实验中都要控制 ___________(选填“燃料”或“杯中液体”)质量相等;
(2)在探究“不同物质吸热升温”的特点时,物质吸热的多少是通过 ___________反映的;在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过 ___________来反映的(填写序号);
A.温度计上升的示数
B.加热时间
(3)两个实验都需要的器材是温度计、___________。
为了探究“不同物质吸热升温的现象”,小明将质量相等的水和沙装入两只相同的易拉罐中,测量并记录了它们的初温。如图甲所示,为了比较水和沙吸热升温的快慢,他先后把装有沙和水的易拉罐放在石棉网上用同一盏酒精灯来加热,并每隔1min记录一次温度,实验数据如表所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4
温度/℃ 沙子 20 22 24 26 28
水 20 21 22 23 24
(1)实验中用玻璃棒不停搅动的目的是___________;
(2)根据实验数据,在图乙中画出沙子和水温度随时间变化的图像;___________
(3)分析图像发现,质量相等的沙子和水,其中___________升温快;
(4)进一步分析可发现,如果质量相等的水和沙升高相同温度,___________吸收的热量多,写你作出这样判断的依据___________。
在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,如图甲将A、B两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热记录相关数据,并绘制出如图乙所示的图像(不计热量损失)。
(1)实验过程中一般用控制__________相同的方法保证A和B吸收的热量相同,通过比较它们__________来比较A和B吸热能力的差异,实验中A和B体积__________;(相同/不同)
(2)如果要使A和B的最后温度相同,就要给__________(A/B)加热更长的时间,此过程中A液体内能的增加量__________(大于/等于/小于)B液体内能的增加量;
(3)实验中发现A的温度比B的温度升高得__________(快/慢),这表明__________(A/B)吸热本领更强,物质的这种特性可以用__________这个物理量来描述。
比热容热值实验对比
原理
比热容实验:
热值实验:
二、思路:
比热容实验,液体的 m、Δt相同,Q吸越大的液体吸热能力越强 ,比热容越大
热值实验,燃烧燃料的m相同(完全燃烧),Q放越大的燃料热值越大
三、物理的获得:
比热容实验,通过 (相同的加热器的)加热时间 来反映液体的 Q吸
热值实验,通过 (质量相同的同种)液体的升高温度来反映燃料的 Q放(Q 放=Q 吸=cmΔt)
注:
1.同种燃料,火苗大小相同,每秒放出的热量相同。
2.实验时都忽略热量损失,误差分析时需考虑热量损失。
四、热传递注意事项
热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。而不是从能量高的物体传到能量低的物体。热传递只与温度高低有关,与能量高低无关。
热量:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。(热量是变化量,只能说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。)
热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加。实验专题07 比热容热值实验
一、比热容
1、定义:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)的温度乘积之比。
2、比热容用c表示,单位:焦/(千克 摄氏度),符号:J/(kg·℃)。
3、物理意义:表示物体吸热或放热能力的强弱。
4、水的比热容为4.2×J/(kg·℃),它表示的物理意义是:1kg的水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为4.2×J。
5、比热容是物质的一种特性,大小与物质的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热、放热、形状等无关。
二、探究不同物质的吸热能力
1.实验装置
测量工具:天平、温度计、秒表。
实验装置的安装顺序:自下而上。(先确定下铁圈的位置,保证酒精灯外焰加热。控制上铁圈使温度计液泡完全浸没在液体中)
2.实验中的主要仪器及作用:
(1)选取相同的热源加热的目的:保证相同加热时间内物质吸收的热量相同。(在比热容实验中吸热多少由加热时间来决定)
(2)玻璃棒的作用:通过搅拌使物质受热均匀。
(3)温度计的使用和读数
3.实验方法:
控制变量法:控制物质的质量和初温都相同,改变物质种类,比较不同物质吸热能力。
转换法
(1)升高相同的温度时,通过比较加热时间长短来判断物质的吸热能力:加热时间越长,吸热能力越强。
(2)加热时间相同时,通过比较温度计示数变化大小来判断物质的吸热能力:温度变化越快,吸热能力越弱。
4.注意事项
(1)加热过程中沙子和水的温度升高,内能增加。
(2)使两种液体快速升温的方法:(1)加个盖子;(2)减少液体的质量。
(3)热量的相关计算:Q=cmΔt
(4)温度-时间图像开始时不是直线的原因:烧杯刚开始吸收热量;改进方法:先将烧杯进行预热。
(5)根据表中数据或图像,判断物质的比热容大小:
5.实验方法的改进:
(1)选用电加热器加热。因为电加热器是内部加热,相对稳定;
(2)两试管放在同一烧杯中,同一热源加热。确保相同加热时间内吸收热量相同。
6.实验结论:
(1)不同物质的吸热能力不同;
(2)质量相同的不同物质,加热相同的时间,温度变化大的吸热能力弱,即比热容小;
(3)质量相同的不同物质,升高相同的温度,加热时间长的吸热能力强,即比热容大。
三、比较不同燃料的热值
1.实验装置
实验装置的安装顺序:自下而上。
2.实验中的主要仪器及作用:
(1)实验中所选用的测量工具:天平、温度计。
(2)玻璃棒或搅拌器的作用:使物质受热均匀。
(3)温度计的使用与读数:
3.实验方法:
控制变量法:实验中要控制燃料质量相等,被加热物质的种类、质量和初温均相同。
转换法:使用相同质量的燃料完全燃烧,通过比较被加热物质温度升高情况来判断热值,温度升高得越多,则燃料的热值越大。
注:使用相同质量的燃料完全燃烧,使被加热物质升高相同的温度,通过比较加热时间来判断燃料的热值,加热时间越短,则燃料的热值越大。(这个实验方法有个很大漏洞,加热相同时间,无法保证消耗的质量相同,所以实验一般不用这个转换法)
4.注意事项
(1)在热值实验中,吸热多少由升高的温度来决定,在比热容实验中吸热多少由加热时间来决定。
(2)实验测得物质热值较小的原因:①热量损失;②燃料未完全燃烧。
(3)热量的相关计算: Q放=m燃料q (做计算题时一定要注意Q、m的下标,不要张冠李戴)
5.实验表格设计:
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃烧尽时的水温/℃ 水温的变化/℃
10g酒精
10g碎纸片
在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中,将质量和初温相同的水、煤油两种液体分别倒入相同容器中,用相同的热源加热,如甲、乙两图所示。每隔相同时间,测量液体的温度,并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像,如图丙所示。
(1)加热过程中,用搅拌棒搅拌的目的是 ___________(图中搅拌棒未画出);两种液体吸收热量的多少可通过 ___________(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;
(2)由水和煤油沸腾前的温度与加热时间的关系图丙可知:若升高相同的温度(均未达到沸腾),___________(选填“水”或“煤油”)吸收的热量更多;
(3)小明认为利用此装置还可以比较不同燃料燃烧时放出的热量关系,于是增加了相同的装置如图丁,向容器内倒入的煤油与甲、乙装置中的液体质量___________(选填“相等”或“不相等”),对比图丁与图___________,能够比较煤油和酒精的热值,实验中,待燃料酒精和煤油燃烧相同的时间后,小明发现图丁烧杯中煤油升高的温度较高,这___________(选填“能”或“不能”)说明燃料煤油的热值较大;
(4)除了图中已经呈现的器材,还需要用到其它测量工具。两个实验都还要用到的其它测量工具是___________。
【答案】 ①. 受热均匀 ②. 加热时间 ③. 水 ④. 相等 ⑤. 乙 ⑥. 不能 ⑦. 天平
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀;根据转换法,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
(2)[3]分析图像可知:对于质量相等的水和煤油两种液体,升温较快的是煤油;据此推理,若使两者升高相同的温度,则水加热时间长,水吸收的热量较多。
(3)[4][5][6]利用上述装置探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系。根据控制变量法可知要控制燃料的质量相等然后比较放出的热量的多少,由于燃烧时放出的热量是通过比较容器里的液体吸收的热量的多少判断的,所以图丁的相同装置中,向容器内倒入的液体种类、质量都相同,所以,由于图丁的相同装置的容器内倒入的液体是煤油,所以与其比较的装置中的液体种类相同、质量相等,所以,燃烧相同质量的燃料后应与图乙所示的实验相比较;由Q放=mq可知,燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,而在实验中没有控制燃料的质量相同,故据此不能说明甲的热值较大。
(4)[7]观察图知,物质的质量都必须相等,因此还要用天平称量质量,即要用到相同的器材是天平。
小明用相同的装置分别给A和B两种液体加热,以探究不同物质吸热升温的现象。
(1)除图示的器材外,实验中还用到了天平,使用天平的目的是_____;
(2)加热10min,液体A吸收的热量_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)液体B吸收的热量;
(3)根据数据,小明作出了液体A和液体B的温度随加热时间变化的图像(如图乙)。液体A、B两物质的比热容为cA和cB,则由图像可知cA:cB=________;
(4)若本次实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是__________J。(q酒精=3.0×107J/kg)
【答案】 ①. 见解析 ②. 等于 ③. 1∶2 ④. 6×105
【解析】
【详解】(1)[1]根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故除图示的器材外,实验中还用到了天平,使用天平的目的是控制A、B质量相同。
(2)[2]使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,加热10min,液体A吸收的热量等于液体B吸收的热量。
(3)[3]液体A和液体B的温度随加热时间变化的图象(如图乙)可知,升高相同的30℃,A、B加热时间之比为1∶2,吸热的热量之比为1∶2,根据,在质量和升高温度相同的情况下,比热容与吸热多少成正比,故可以得到
cA∶cB=1∶2
(4)[4]若本次实验共消耗酒精20g,这些酒精完全燃烧放出的热量
Q=mq酒精=0.02kg×3.0×107J/kg=6×105J
图甲所示装置可探究“不同物质吸热升温现象”,图乙所示装置可比较“不同燃料燃烧放出的热量”,对比两套实验装置,容器中被加热物质的质量都需要相同的是______(填图号,下同);热源燃料的质量都要相同是______;必须用到实验器材天平、温度计和秒表的是______。
【答案】 ①. 甲、乙 ②. 乙 ③. 甲
【解析】
【详解】[1]甲装置采用相同的热源给不同的物质加热,用于探究“不同物质吸热升温现象”,被加热的沙子与水的质量应相同;图乙所示装置用不同的燃料加热相同的物质,可比较“不同燃料燃烧放出的热量”,要控制被加热的水的质量相同。
[2]甲装置中采用相同的燃料,只需加热时间相同,燃料的质量可以不同;乙装置中要控制热源的质量相同,使相同质量的燃料完全燃烧,通过观察水温度升高的多少得出热源放出燃料的多少,比较得出热源的热值大小。
[3]甲装置要测量沙子、水的质量,沙子与水上升的温度,沙子与水加热的时间,必须用到实验器材天平、温度计和秒表;乙装置中需要测量水、酒精、碎纸片的质量,水升高的温度,则要用到天平、温度计。
小明用如图甲所示实验装置比较a、b两种液体的比热容,在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝,装入质量均为150g的a、b两种液体,并分别插入温度计。
物质物理量 加热时间/min 初温/℃ 末温/℃
a液体 10 20
b液体 10 20 35
(1)实验中选用的两根电阻丝R1、R2的阻值应________(选填“相同”或“不同”);
(2)实验中,通过________来反映液体吸收热量的多少;
A.温度计示数的变化量
B.通电时间的长短
(3)如图乙所示,加热10min时a液体的温度为________℃,结合表格内的其它数据分析可知________(选填“a”或“b”)液体的比热容较大;
(4)若质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为Δt,若不计热量损失,则a液体的比热容为________(用所给出的物理量写出比热容的表达式)。
【答案】 ①. 相同 ②. B ③. 46 ④. b ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]图中两电阻丝串联通过的电流和通电时间相同,由焦耳定律Q=I2Rt可知,要控制相同时间两电热丝放出的热量相同(两液体吸热才能相同),实验中选用的两根电阻丝的阻值应相同。
(2)[2]根据转换法可知,实验中用通电时间间接反映液体吸收热量的多少。
故选B。
(3)[3] [4]温度计的分度值为1℃,示数为46℃;由表中数据可知,加热相同时间,b升温小,故b液体的吸热能力较强,b的比热容大。
(4)[5]设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,若不计热量损失,液体吸热为:Q=I2Rt,则a液体的比热容为
在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入_______(选填“质量”或“体积”)、初温都相同的水和煤油。
(2)实验中选择相同规格的电加热器,再通过比较_______的方法来比较水和煤油吸收热量多少完成探究实验的。
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图所示,则_______的吸热能力更强,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容________(选填“较大”或“较小”)。
【答案】 ①. 质量 ②. 升高相同的温度所用时间长短 ③. 水 ④. 较大
【解析】
【详解】(1)[1]物质吸热的多少与质量有关,根据控制变量法,在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油。
(2)[2]实验中选择相同规格的电加热器,再通过比较升高相同的温度所用时间长短的方法来比较水和煤油吸收热量多少完成探究实验。
(3)[3][4]如图所示,相同加热时间,即吸收相同热量,水的温度变化较小,表明水的吸热能力更强,水与其它物质相比,改变相同的温度吸收或放出的热量更多,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容较大。
小王和小明利用如图两套装置探究①“不同物质吸热升温的现象”以及②“不同燃料充分燃烧放热的现象”,液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。
(1)在组装器材时应先调节 ___________(选填“A”或“B”)的高度;两个实验中都要控制 ___________(选填“燃料”或“杯中液体”)质量相等;
(2)在探究“不同物质吸热升温”的特点时,物质吸热的多少是通过 ___________反映的;在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过 ___________来反映的(填写序号);
A.温度计上升的示数
B.加热时间
(3)两个实验都需要的器材是温度计、___________。
【答案】 ①. A ②. 杯中液体 ③. B ④. A ⑤. 天平
【解析】
【详解】(1)[1]因实验中需要用酒精灯的外焰加热,故在组装器材时应先调节A的高度。
[2]两个实验中都要用控制变量法,需要控制杯中液体质量相等。
(2)[3]在探究“不同物质吸热升温”的特点时,由转换法,物质吸热的多少是通过加热时间反映的,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
[4]在探究“燃料燃烧放出的热量“实验中,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,根据Q吸=cmΔt,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,故在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过温度计上升的示数来反映的,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(3)[5]探究不同物质吸热升温的现象时应控制质量和初温相同,比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量时需要控制燃料的质量相同,根据液体升高的温度来比较燃料热值的大小,两个实验都需要的实验器材是天平。
为了探究“不同物质吸热升温的现象”,小明将质量相等的水和沙装入两只相同的易拉罐中,测量并记录了它们的初温。如图甲所示,为了比较水和沙吸热升温的快慢,他先后把装有沙和水的易拉罐放在石棉网上用同一盏酒精灯来加热,并每隔1min记录一次温度,实验数据如表所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4
温度/℃ 沙子 20 22 24 26 28
水 20 21 22 23 24
(1)实验中用玻璃棒不停搅动的目的是___________;
(2)根据实验数据,在图乙中画出沙子和水温度随时间变化的图像;___________
(3)分析图像发现,质量相等的沙子和水,其中___________升温快;
(4)进一步分析可发现,如果质量相等的水和沙升高相同温度,___________吸收的热量多,写你作出这样判断的依据___________。
【答案】 ①. 使沙子和水受热均匀 ②. ③. 沙子 ④. 水 ⑤. 同样从20℃升高到24℃,沙子需要2min,水需要4min,水的加热时间更长,吸收热量更多
【解析】
【详解】(1)[1]实验中需用玻璃棒不断搅拌,其目的是:使沙子和水受热均匀。
(2)[2]根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
(3)[3]由图知,相同时间内,质量相等的水和沙子,沙子升温更快。
(4)[4][5]由图知,同样从20℃升高到24℃,沙子需要2min,水需要4min,水加热时间更长,吸收热量更多,可知如果质量相等的水和沙升高相同温度,水吸收的热量多。
在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,如图甲将A、B两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热记录相关数据,并绘制出如图乙所示的图像(不计热量损失)。
(1)实验过程中一般用控制__________相同的方法保证A和B吸收的热量相同,通过比较它们__________来比较A和B吸热能力的差异,实验中A和B体积__________;(相同/不同)
(2)如果要使A和B的最后温度相同,就要给__________(A/B)加热更长的时间,此过程中A液体内能的增加量__________(大于/等于/小于)B液体内能的增加量;
(3)实验中发现A的温度比B的温度升高得__________(快/慢),这表明__________(A/B)吸热本领更强,物质的这种特性可以用__________这个物理量来描述。
【答案】 ①. 加热时间 ②. 升高的温度 ③. 不同 ④. B ⑤. 小于 ⑥. 快 ⑦. B ⑧. 比热容
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]根据控制变量法,一般用控制加热时间相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同,由于“使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强,即通过比较它们升高的温度,来比较A和B吸热能力的差异;根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,因A和B的密度不同,由知道,故实验中A和B体积不同。
(2)[4][5]由图乙知道,加热相同时间,B升温慢,据此推理,在此实验中,如果要使A和B的最后温度相同,就要给B加热更长的时间,其内能增加更大,根据转换法,此过程中B吸收的热量大于A吸收的热量,也就是说,此过程中A液体内能的增加量小于B液体内能的增加量。
(3)[6][7][8]由图乙知道,实验中发现A的温度比B的温度升高得快,根据“使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强”知道,这表明B吸热本领更强。物质的这种特性可以用比热容这个物理量来描述。
比热容热值实验对比
原理
比热容实验:
热值实验:
二、思路:
比热容实验,液体的 m、Δt相同,Q吸越大的液体吸热能力越强 ,比热容越大
热值实验,燃烧燃料的m相同(完全燃烧),Q放越大的燃料热值越大
三、物理的获得:
比热容实验,通过 (相同的加热器的)加热时间 来反映液体的 Q吸
热值实验,通过 (质量相同的同种)液体的升高温度来反映燃料的 Q放(Q 放=Q 吸=cmΔt)
注:
1.同种燃料,火苗大小相同,每秒放出的热量相同。
2.实验时都忽略热量损失,误差分析时需考虑热量损失。
四、热传递注意事项
热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。而不是从能量高的物体传到能量低的物体。热传递只与温度高低有关,与能量高低无关。
热量:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。(热量是变化量,只能说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。)
热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加。

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