Question

4．甲、乙兩個物體質量相等，甲的初溫為88℃，乙的初溫為100℃，先把甲投入一杯冷水中，熱平衡后水溫升高了10℃；取出甲，再把乙立即放入這杯水中，熱平衡后水溫又升高了12℃．假設熱量和水量都沒有損失，那么甲放出的熱量Q_甲和乙放出的熱量Q_乙的關系是Q_甲＜Q_乙（選填“＞”、“＜”或“=”），甲的比熱容c_甲和乙的比熱容c_乙的關系是c_甲＜c_乙（選填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）由于沒有熱量損失，則Q_放=Q_吸；要比較甲乙兩物體放出的熱量，可比較兩次水吸收的熱量，已知兩次水升高的溫度，利用Q_吸=c_水m_水△t_水可進行比較，從而得到甲乙兩物體放出熱量的關系；
（2）最初冷水的溫度未知，為方便分析，可設冷水的初溫為0℃；根據兩次水升高的溫度，可得兩次熱平衡時的溫度（即甲乙兩物體的末溫），已知甲乙兩物體的初溫，可求出甲乙兩物體降低的溫度；
甲、乙兩個物體質量相等，再根據Q_放=cm△t比較兩物體比熱容的大小關系．

解答 解：（1）先把甲投入一杯冷水中，熱平衡后水溫升高了10℃，即△t_水1=10℃；
取出甲，再把乙立即放入這杯水中，熱平衡后水溫又升高了12℃，即△t_水2=12℃；
則第2次水升高的溫度較高，由Q_吸=c_水m_水△t_水可知，第2次水吸收的熱量多，即Q_吸1＜Q_吸2；
熱量都沒有損失，所以Q_放=Q_吸，
由于第2次水吸收的熱量多，所以乙放出的熱量多，即Q_甲＜Q_乙；
（2）最初冷水的溫度未知，為方便分析，可設冷水的初溫為0℃；
第1次熱平衡時，水溫升高了10℃，所以甲和水的溫度均為t₁=0℃+10℃=10℃；
第2次熱平衡時，水溫又升高了12℃，所以乙和水的溫度均為t₂=10℃+12℃=22℃；
則甲物體降低的溫度△t_甲=t_甲-t₁=88℃-10℃=78℃；
乙物體降低的溫度△t_乙=t_乙-t₂=100℃-22℃=78℃；
所以，△t_甲=△t_乙；
因為甲、乙兩個物體質量相等，降低的溫度相同，乙放出的熱量多，
由Q_放=cm△t可知，乙的比熱容大，即c_甲＜c_乙．
故答案為：＜；＜．

點評 本題考查了吸熱和放熱的公式、熱平衡方程，能確定甲乙兩物體降低的溫度是解題的關鍵．