Question

20．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同．燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同．

（1）比较不同燃料的热值，应选择甲、乙两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择甲、丙两图进行实验．
（2）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：

燃料	加热前液体温/℃	燃料燃尽时液体温/℃	燃料的热/（J/kg）
1	15	35	2.4×106
2	15	25

根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为2.4×10⁴J；燃料2的热值为1.2×10⁶J/kg．
（3）通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小（选填“大”或“小”），你认为出现这种情况的主要原因是燃料不可能完全燃烧，同时燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收．

Answer 1

分析 （1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此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Q=mq求出完全燃烧10g燃料1放出的热量；燃料放出的热量被液体吸收，即Q_吸=Q_放，根据Q_吸=cm△t、Q_放=mq列出等式即可求出燃料2的热值；
（3）存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，测得的热值会偏小．

解答 解：
（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，应选择甲乙两图进行实验；
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，应选择甲丙两图进行实验；
（2）完全燃烧10g燃料1放出的热量：Q₁=mq₁=0.01kg×2.4×10⁶J/kg=2.4×10⁴J；
因为Q_放=Q_吸，
所以燃料1：c_am△t₁=m₁q₁，即c_am（35℃-15℃）=m₁×2.4×10⁶J，
燃料2：c_am△t₂=m₁q₂，即c_am（25℃-15℃）=m₁×q₂，
联立以上两式可得：q₂=1.2×10⁶J/kg；
（3）因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，所以测得的热值会偏小．
故答案为：（1）甲、乙；甲、丙；（2）2.4×10⁴；1.2×10⁶；（3）小；燃料不可能完全燃烧，同时燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收．

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，难点是根据Q_吸=cm△t、Q_放=mq结合表格中的数据得出等式求出燃料2的热值，难度较大．