Question

【题目】学校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像如图所示。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0.8g酒精。那么请问：

（1）图中__________（a/b）是沙子吸热升温的图像；

（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，所消耗了酒精如果完全燃烧将放出多少热量__________?

（5）试求出沙子的比热容___________。

Answer 1

【答案】 a 42000J 2.4×105J 913 J/（kg·℃）

【解析】解答：（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＝可知，沙子温度升得多．（2）∵C水＝4.2×103J/（kg℃），m水＝200g＝0.2kg，△t水＝70℃-20℃＝50℃，∴Q水吸＝C水m水△t水＝4.2×103J/（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＝8×10-3kg，Q放＝mq＝8×10-3kg×3.0×107J/kg＝2.4×105J．（5）∵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＝≈9.13×102J/（kg℃）．