Question

【题目】南长区某学校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热．他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示．已知酒精的热值是3．0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗0．8g酒精．那么请问：

（1）a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？

（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？

（3）给水加热持续了10min时间，共消耗了多少酒精？这些酒精如果完全燃烧将放出多少热量？

（4）试求出沙子的比热容．

Answer 1

【答案】（1）图a；（2）42000J（2分）（3）8×10﹣3kg；2．4×105J（4）9．13×102J/（kg℃）

【解析】

试题分析：（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程，因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，从公式△t=Q/cm可知，沙子温度升得多；

（2）∵c水 =4．2×103 J/（kg℃），m水 =200g=0．2kg，△t水 =70℃-20℃=50℃，

∴Q水吸 =C水 m水 △t水 =4．2×103 J/（kg℃）×0．2kg×（70℃-20℃）=42000J；

（3）∵酒精灯平均每分钟消耗0．8g酒精，∴加热10min时间消耗的酒精为；m=0．8g×10=8g=8×10-3 kg，

Q放 =mq=8×10-3 kg×3．0×107 J/kg=2．4×105 J；

（4）∵相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量

∴在2分钟的时间内，Q沙吸 =Q水吸 =42000J，又∵加热满2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，

△t沙 =250℃-20℃=230℃，m沙 =200g=0．2kg

∴c沙 =Q沙吸/m沙△t沙=42000J/0．2kg×230℃≈9．13×102 J/（kg℃）