Question

9．如图甲，在比较酒精和水比热容大小的实验中，用左边装置对相同质量的酒精和水进行加热，得到图乙温度-时间坐标图．
（1）装置中用一盏酒精灯的火焰对同样的试管加热，目的是方便控制在相同的时间内两种液体吸收热量相同．由图乙坐标图可判断水的比热容大．
（2）比较“20s”与“40s”两时刻，试管内酒精的内能大小？40s时酒精的内能大．
（3）用酒精灯加热两种液体，是通过热传递方式改变液体的内能．

Answer 1

分析 （1）探究物质比热容的大小需要控制的变量包括：吸收的热量，不同物质的质量，加热的时间和加热的方式．
根据图象中的沸点判断出水和酒精的图象，选取达到沸点前的横坐标上某一时间，比较纵坐标上升高温度的高低，两种液体吸收的热量相等，根据升高温度的不同可比较比热容的大小．
（2）物体吸收热量，内能增加；
（3）改变物体内能有两种方式：做功和热传递．

解答 解：（1）装置中用一盏酒精灯的火焰对同样的试管加热，目的是方便控制在相同的时间内两种液体吸收热量相同．
由图象所示，在沸腾之前，加热相同的时间，水升高的温度低，由此可判断，在质量和吸收热量相同的条件下，水吸热本领较强，即水的比热容大．
（2）20s到40s之间，酒精处于沸腾，虽然温度不变，但需不断吸收热量，内能增加，所以40s时酒精的内能大．
（3）用酒精灯加热两种液体，是通过热传递方式改变液体的内能；
故答案为：
（1）吸收热量；水；
（2）40s时酒精的内能大；
（3）热传递．

点评 “比较不同物质的吸热能力”的实验是热学最主要的实验．此实验不仅考查学生对基本过程的掌握情况，物理学中用比热容来表示不同物质的吸热能力，物质的比热容越大，吸热能力越强，且相同质量的不同物质，吸收相同的热量，温度变化小的吸热能力强，或比热容大；质量相同的不同物质升高相同温度，吸收热量多的吸热能力强，即比热容大．且实验中通过加热时间来体现吸收热量的多少．