Question

【題目】物理興趣小組的同學在研究“沙子和水誰的吸熱本領大”時，選用了兩只完全相同的酒精燈分別給質量都是200g的沙子和水加熱，他們繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖象如圖所示．已知酒精的熱值是3×107J／kg，加熱時酒精燈平均每分鐘消耗1g酒精．那么請問：

（1）經分析：圖________是沙子吸熱升溫的圖象．

（2）加熱到沸騰時，水吸收了多少熱量？

（3）酒精完全燃燒過程中熱量的利用率是多少？

（4）試求出沙子的比熱容．

Answer 1

【答案】（1）a （2）6.72×104J （3）70％ （4）0.84×103J／（kg·℃）

【解析】（1）因為沙子和水的質量相等，沙子的比熱容比水小，所以吸收相同熱量時，沙子溫度升高得快，故可判斷出a圖是沙子吸熱升溫的圖象．

（2）加熱到沸騰時，水吸收的熱量：Q吸1＝c水m水（t1－t2）＝4.2×103J／（kg·℃）×0.2kg×（100℃－20℃）＝6.72×104J

（3）酒精完全燃燒2min，水吸收的熱量：Q吸1＝c水m水（t2－t0）＝4.2×103J／（kg·℃）×0.2kg×（70℃－20℃）＝4.2×104J

酒精完全燃燒2min放出的熱量：Q放＝m酒精q酒精＝2×10－3kg×3×107J／kg＝6×104J

酒精完全燃燒過程中熱量的利用率：

（4）加熱2min，沙子和水吸收的熱量相等，故Q沙吸＝Q吸2＝4.2×104J，沙子的比熱容：