Question

【题目】小王同学参加了学校物理兴趣小组，在与同学探究“沙子和水谁的吸热本领大”时，用两个相同的容器分别装有质量都是200g的沙子和水，用两只完全相同的酒精灯在相同环境下分别加热．他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示．已知酒精的热值是3.0×107J/kg；水的比热容是4.2×103J/（kg℃），设加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精． 则：

（1）图中a图是（填沙子或水）吸热升温的图象
（2）给水加热持续了10min时间，消耗的酒精如果完全燃烧将放出J的热量．
（3）沙子的比热容为 ．

Answer 1

【答案】
（1）沙子
（2）2.4×105
（3）0.91×103 J/（kg?℃）
【解析】（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程，因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小， 从公式△t= 可知，沙子温度升得多．（2）由于酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精，则加热10min时间消耗的酒精为：
m=0.8g×10=8g=8×10﹣3kg，
所以，Q放=mq=8×10﹣3kg×3.0×107J/kg=2.4×105J；（3）由图b知，在2min时间内，△t水=70℃﹣20℃=50℃，
Q水吸=c水m水△t水=4.2×103J/（kg℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）=42000J，
由于相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，则在2分钟的时间内，
Q沙吸=Q水吸=42000J，
由图a知加热2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，
△t沙=250℃﹣20℃=230℃，m沙=200g=0.2kg，
所以，c沙= = ≈0.91×103J/（kg℃）．
答：（1）沙子；（2）2.4×105；（3）0.91×103 J/（kg℃）．
【考点精析】解答此题的关键在于理解热量的计算的相关知识，掌握热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放．