Question

5．在“探究不同物质吸热能力”的实验中．
（1）某同学在两个相同的烧杯中加入初温相同、液面等高的水喝煤油（ρ_水＞ρ_煤油），如图甲所示．同组的同学立即指出了其中的错误没有控制水和煤油的质量相等．实验中选用相同电加热器的目的是：使水喝煤油在相同时间内吸收的热量相等．
（2）纠正错误后进行实验，得出了水喝煤油温度随时间变化的关系图象，如图乙所示．根据图乙可判断b物质是煤油，其比热容为2.1×10³J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）在实验中，为了增加实验的准确性，需要采用控制变量法，即保持水的初温、环境因素、水的质量不变等；相同的电加热器在相同时间产生的热量相同；
（2）水与煤油相比，水的比热容更大，吸热能力更强，吸收相同的热量，温度变化更小，根据乙图分析即可；
由题知煤油和水质量相同，升高的温度相同时水吸收的热量是煤油吸收热量的2倍．根据吸热公式Q=c_吸m△t判断两物质的比热容之间的关系，从而得出煤油的比热容．

解答 解：
（1）实验课题是探究不同物质的吸热能力，所以要保持水和煤油的质量相同，而题目中是在两个相同的烧杯中加入液面等高的水和煤油，没有控制水和煤油的质量相等；
选用相同的电加热器目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量；
（2）①水和煤油相比，水的比热容较大，同样受热的情况下，温度变化较慢，由乙图知，a为水，b为煤油；
②由图象可知：用两个相同的电热器给质量相同的水和煤油加热，水温度升高30℃需要6min，煤油温度升高30℃需要3min．
所以质量相同的水和煤油升高相同的温度需要吸收的热量关系为：Q_水吸=2Q_煤油吸．
由热量计算公式Q=cm△t得：c=$\frac{Q}{c△t}$，
所以c_水=2c_甲．
又因为c_水=4.2×10³J/（kg•℃），
所以c_甲=2.1×10³J/（kg•℃）．
故答案为：（1）没有控制水和煤油的质量相等；吸收的热量相等；（2）煤油；2.1×10³．

点评 本题考查了不同物质吸热能力与什么因素有关，及能够利用控制变量法分析实验数据的能力，本题同时考查了学生对图象的分析能力．