Question

11．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验探究煤油和菜籽油的热值大小关系．他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的实验装置，记录结果见表：

燃料	加热前的水温/℃	燃料燃尽后的水温/℃
煤油	25	44
菜籽油	25	34

（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同的装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的质量及水的质量相同．
（2）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是煤油．
（3）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两灯中燃料的质量，并根据记录的数据，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）计算出了水吸收的热量，然后再利用这个热量计算出煤油的热值，发现结果与课本中给出的煤油热值相比偏小（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）．观察装置图，请你分析原因是：有热损失．

Answer 1

分析 （1）本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同；
（2）由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲酒精灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；
（3）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小．

解答 解：
（1）因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，
由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等；
（2）分析表格数据可知，甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由Q=cm△t知，末温高的吸收的热量较多；
在相同的加热设备下，相同时间内，消耗的燃料相同，由Q=qm知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大．
（3）由于给水加热时有热损失，因此根据Q_吸=cm（t-t₀）计算出水吸收的热量要比煤油完全燃烧放出的热量小，利用这个热量计算出煤油的热值，要比课本中给出的煤油热值偏小．
故答案为：（1）质量；水的质量；（2）煤油；（3）偏小；有热损失．

点评 本题是一道关于热值的实验探究题，知道热值的意义；会用控制变量法和转换法设计探究实验是本题的解题关键．