Question

15．如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置．用同一套装置，先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水．
（1）要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表．
（2）小明设计的记录数据的表格如下，分析表格可知：他是用加热时间相同比较升高的温度的方法来完成探究实验的．

加热时间/min		0	0.5	1	1.5	2	…
温度	煤油
	水

（3）实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2×l0³ J/（kg•℃），则500g水温度升高20℃吸收的热量是4.2×10⁴J；若这些热量由酒精完全燃烧获得，则至少要消耗1.4g酒精．（酒精的热值为3.0×10⁷ J/kg）
（4）在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温差比沿海地区大，这是因为干泥土和水相比，比热容较小．

Answer 1

分析 （1）（2）物体吸收热量本领的大小，不仅与物体升高的温度多少有关，还与质量的大小有关，因此要保证两者质量相等，由此可以确定需要的测量工具；
（3）根据吸收热量的公式 Q=Cm△t；可求这些水吸收的热量；欲求需要多少酒精，就需要知道燃料放出热量的计算公式Q=qm，变形后代入数值即可求得；
（4）水的比热容较大，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出相同热量，但水的温度变化比沙小．因此，在白天同样吸热时，沙子的温度升高的快，水的温度升高的慢；夜晚同样放热时，沙子的温度降低的快，水的温度降低的慢．

解答 解：（1）研究物体吸热本领的与物质的种类的关系时，要保证两者的升高相同的温度所需要的时间，因此还需要秒表这个测量工具．
（2）由于是相同的酒精灯加热，即沙子和水在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少．
（3）已知m=500g=0.5kg，△t=20℃，
由 Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×20℃=4.2×10⁴J；
由Q=q×m得：m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{4}J}{3.0×{10}^{7}J/kg}$=1.4×10^-3kg=1.4g；
（4）沿海地区水多；内陆地区水少、干泥土多．因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和干泥土比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小．
故答案为：
（1）秒表；
（2）加热时间；升高的温度；
（3）4.2×10⁴；1.4；
（4）大；比热容．

点评 实验的目的是比较水和沙子吸热升温的属性，实验中要让两者吸收相同的热量，通过比较沙子和水升高的温度的多少来确定其吸热升温的属性．认真审题，通过表格中加热时间和升高的温度的多少即可得到此题的答案．