南长区某学校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大时.选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热．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.加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精．那么请问: (1)a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象?为什么? (2)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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南长区某学校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热．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，加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精．那么请问：

（1）a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？为什么？

（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？

（3）给水加热持续了10min时间，共消耗了多少酒精？这些酒精如果完全燃烧将放出多少热量？

（4）试求出沙子的比热容．

（1）用两只完全相同的酒精灯，分别给水和沙子加热，这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量，再利用公式△t=进行分析．

（2）从图象可知，加热满2min，水的温度从20℃上升到70℃，从而可知和水的温度变化，已知水的质量和比热容，可利用公式Q_吸=c•m•△t计算水吸收的热量．

（3）已知酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精，便可以计算出给水加热10min时间消耗的酒精，已知酒精的热值，可利用公式Q_放=mq计算热量．

（4）相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，从（2）可知，加热2min水吸收的热量，已知酒精的质量和加热2min酒精的温度变化，可利用公式c=计算沙子的比热容．

解答：解：

（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）∵c_水=4.2×10³J/（kg•℃），m_水=200g=0.2kg，△t_水=70℃﹣20℃=50℃，

∴Q_水吸=C_水m_水△t_水=4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）=42000J．

（3）∵酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精，

∴加热10min时间消耗的酒精为；m=0.8g×10=8g=8×10^﹣³kg，

Q_放=mq=8×10^﹣³kg×3.0×10⁷J/kg=2.4×10⁵J．

（4）∵相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量

∴在2分钟的时间内，

Q_沙吸=Q_水吸=42000J，

又∵加热满2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，

△t_沙=250℃﹣20℃=230℃，m_沙=200g=0.2kg

∴c_沙==≈9.13×10²J/（kg•℃）．

答：（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）水吸收了42000J的热量．

（3）共消耗了8×10^﹣³kg的酒精，酒精完全燃烧将放出2.4×10⁵J的热量．

（4）沙子的比热容为9.13×10²J/（kg•℃）．

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（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度 ▲ (填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度，如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论： ▲ 。