Question

申龙同学在“探究牛奶和蓖麻油的沸点及比热容”时，选择等质量的牛奶和蓖麻油，用同样的火力分别加热初温相同的牛奶和蓖麻油，加热到3min时牛奶沸腾，此时牛奶的温度为87℃，但蓖麻油还未沸腾，此时蓖麻油的温度为105℃．（酒精的沸点为78℃）
（1）测蓖麻油沸腾时的温度，要使用________ （选填“酒精”或“红外线”）温度计．
（2）从上面实验中，你能得到什么结论？
（3）现有器材：量程合适的温度计、功率为P的电磁炉、电磁炉的配套铁锅、火柴、酒精灯（酒精的热值为q）、秒表、天平、量筒、烧杯、铁架台、石棉网、家庭电源．
申龙想知道蓖麻油的比热容，需要选择哪些实验器材？简要写出实验过程及表达式，并分析引起实验误差的主要原因．

Answer 1

解：（1）因为蓖麻油的沸点高于105℃大于酒精的沸点，因此测量蓖麻油沸腾时的温度需要用红外线温度计；
（2）因为用同样的火力分别加热初温相同的牛奶和蓖麻油，加热到3min时，牛奶的温度为87℃，蓖麻油的温度为105℃，即蓖麻油的温度变化较大，故蓖麻油的比热容小，牛奶的比热容大；
牛奶沸腾时的温度为87℃，即牛奶的沸点为87℃，蓖麻油的温度为105℃还没有沸腾，说明蓖麻油的沸点高于105℃，故蓖麻油的沸点高于牛奶的沸点．
（3）测量质量可以利用天平，测量温度的变化可以用温度计，可以根据Q=mq得出吸收的热量，因此选择酒精做燃料；
故实验所需的器材有，铁架台、石棉网、烧杯、火柴、酒精灯（酒精的热值为q）、量程合适的温度计、天平；
实验过程：铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、量程合适的温度计等按次序安装在铁架台上；
用天平取一定量m的蓖麻油，注入烧杯；
温度计玻璃泡置于蓖麻油的中间，记录油程度初始温度t₁；
用天平测出酒精灯质量m₁；点燃酒精灯，当温度计示数上升t₂时，熄灭酒精灯；并用天平测酒精灯质量m₂；
比热容的表达式：c=．
误差的原因：有热损失，酒精灯放出的热，不能被油完全吸收，使吸热Q计算不准（偏高）．
分析：（1）根据蓖麻油的温度为105℃时还没沸腾确定蓖麻油的沸点，然后根据酒精的沸点选择温度计；
（2）根据Q=cm△t进行分析比较比热容的大小；沸腾时的温度叫沸点，根据加热相同时间后是否沸腾可知沸点的高低；
（3）根据Q=cm△t分析可知，要求比热容的大小，需要知道蓖麻油吸收的热量、质量和温度的变化，据此分析所需器材、设计实验过程；本次实验的误差重点是热量计算不准确，可以从燃料燃烧、热散失等方面分析．
点评：考查了吸热公式Q=cm△t的应用，实验采用了控制变量法，本实验的难点是设计实验，设计实验的要点是根据公式分析出需要测量的物理量．