Question

【题目】在比较“水和煤油谁吸热升温快”的过程中，某实验小组选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g、初温都是20℃的水和煤油加热．根据记录的数据绘制出水和煤油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，水的比热容是4.2×103J/（kg℃），加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精．那么请问：

（1）图中（a/b）是水吸热升温的图象；
（2）从开始加热到水开始沸腾，酒精放出多少热量？这些热量都被水吸收了吗？（通过计算说明）
（3）试求出煤油的比热容．

Answer 1

【答案】
（1）b
（2）解：由图知道，从开始加热到水开始沸腾所用时间是10min，因为酒精灯平均每分钟消耗1g酒精，所以加热10min时间消耗的酒精的质量是：
m=1g×10=0.01kg，
放出的热量是：Q放=mq=0.01kg×3.0×107 J/kg=3×105 J，
水吸收的热量是：Q水吸=c水m水△t水=4.2×103J/（kg℃）×0.2kg×（100℃-20℃）=6.72×104 J，
水吸收的热量小于酒精完全燃烧放出的热量，所以，酒精放出的热量没有全部被水吸收；
答：从开始加热到水开始沸腾，酒精放出3×105J的热量；这些热量不能全部被水吸收；
（3）解：由图中b知道，在10min时间内，水吸收的热量Q水吸 =6.72×104 J，相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，
所以，在10min的时间内，Q煤油吸=Q水吸=6.72×104 J，
由图a知道加热10min，煤油的温度从20℃上升到180℃，m煤油=200g=0.2kg，
由Q=cm△t知道，煤油的比热容是：
C煤油=Q煤油吸/m煤油△t煤油=6.72×104J/0.2kg×160℃=2.1×103 J/（kg℃）.
答：煤油的比热容为2.1×103J/（kg℃）．
【解析】（1）根据题意知道，当水和煤油的质量相等，吸收相同热量时，b温度升高的低，由△t=Q/cm知道b的比热容大，而水的比热容大于煤油的比热容，所以b是水吸热升温的图象；（1）用两只完全相同的酒精灯，分别给水和煤油加热，这样做的是使水和煤油在相同时间吸收相同的热量，再利用热量计算公式进行分析；
（2）已知酒精灯平均每分钟消耗1g酒精，便可以计算出给水加热10min时间消耗的酒精，利用公式Q放=mq计算热量，利用Q=cm△t可求出水吸收的热量，比较可以水水是否全部吸收；
（3）由图b知，在10min时间内，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量，由于在相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，即可得出煤油吸收的热量，由图a知加热10min，煤油的温度从20℃上升到180℃，根据吸热公式求煤油的比热容．