Question

如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同．
（1）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验；
（2）水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃），它的物理含义______；300g水从20℃加热至沸腾（标准大气压下）需吸收的热量是______J，此热量由燃烧酒精供给则需______g酒精．（加热时有75%的热量损失，酒精的热值为3.0×10⁷J/kg　）

Answer 1

解：（1）①比较不同燃料热值大小要控制加热的液体种类、液体质量，改变燃料的种类，根据温度计的示数高低得出吸热多少，从而判断热值大小，因此选择甲、乙两图进行实验；
②比较两种液体的比热容，必须控制燃料的种类和质量，改变液体的种类，控制液体的质量相同，根据温度计的示数高低得出吸热多少，从而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验．
（2）水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃），它表示的物理含义是：1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是4.2×10³J；
300g水从20℃加热至沸腾吸收的热量为：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×lO³J/（kg?℃）×0.3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁵J；
因为加热时有75%的热量损失，因此Q_放×η=Q_吸，
即qm×η=Q_吸
∴需要酒精的质量：
m^′===1.344×10^-2kg=13.44g
故答案为：（1）甲、乙；甲、丙；
（2）1kg的水温度升高（或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量为4.2×10³J；1.008×10⁵；13.44．
分析：（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系．
（2）根据比热容的概念回答表示的物理意义，比热容是物质的一种特性，它与物质的种类有关，和物质的多少无关；利用热量的计算公式Q_吸=cm（t-t₀）代入已知数据求出水吸收的热量，酒精完全燃烧放出热量的25%被水吸收，即Q_吸=Q_放×25%，再根据Q=mq求出需要酒精的质量．
点评：本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握，分析时用好控制变量法是本题的关键，计算时注意单位统一．