Question

2．为了比较水和食用油的吸热能力，同学们做了如下图所示的实验，在2个相同的烧杯中分别装有质量相同的水和食用油，用两个电加热器对其加热，并用相同的两支温度计分别测量水和食用油的温度，实验数据如下：

液体	质量/g	初温/℃	末温/℃	加热时间/min
水	300	20	40	21
食用油	300	21	41	10

（1）本实验中，对电加热器的要求是规格相同（填“相同”或“不同”），用加热时间的长短（填“加热时间的长短”或“升高的温度”）来反映物质吸热的多少．
（2）由实验数据分析可知：在本实验中，为比较水和食用油吸热能力的大小，同学们采用的方法是升高相同的温度，比较加热时间的长短．质量相同的水和食用油，升高相同的温度时，水吸热的热量多．
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和食用油，食用油升高的温度更高，水的吸热能力更强．若不考虑热量损失，则通过实验数据求出食用油的比热容为2×10³J/（kg．℃）

Answer 1

分析 （1）探究物质的吸热性能大小时，必须控制物质吸收的热量相等，因此实验中选用了两个相同的电加热器；用加热时间的长短来反映物质吸热的多少；
（2）可判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少．温度升高较多的，则吸热能力较小；也可以判断两种物质在升高相同温度的情况下，吸收热量的多少．吸收热量较少的，则吸热能力较小；
（3）根据Q=cm（t-t₀）求出水加热1min吸收的热量和食用油加热1min吸收的热量，两者吸收的热量相同，再求出食用油的比热容．

解答 解：（1）实验中用规格相同的电加热器，相同时间内放出的热量才相同，物质吸收的热量才会相同；
物质吸热的多少通过加热时间的长短来反映；
（2）由实验数据分析可知：在本实验中，为比较水和食用油吸热能力的大小，同学们采用的方法是升高相同的温度，比较吸收热量的多少，即比较加热时间的长短；
表中水和食用油的质量相同，升高的温度相同，水加热的时间长，说明水吸收的热量多；
（3）根据表中数据可知，水和食用油的质量相同，如果加热时间相同（即吸收的热量相同）的话，食用油的温度会升得更高，说明食用油的吸热能力不如水的吸热能力强；
水加热1min吸收的热量：Q=$\frac{{c}_{水}{m}_{水}（{t}_{水}-{t}_{0水}）}{21}$，
食用油加热1min吸收的热量：Q=$\frac{{c}_{油}{m}_{油}（{t}_{油}-{t}_{0油}）}{10}$，
同是加热1min，水和食用油吸收的热量相等，即$\frac{{c}_{水}{m}_{水}（{t}_{水}-{t}_{0水}）}{21}$=$\frac{{c}_{油}{m}_{油}（{t}_{油}-{t}_{0油}）}{10}$，
$\frac{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.3kg×（40℃-20℃）}{21}$=$\frac{{c}_{油}×0.3kg×（41℃-21℃）}{10}$，
解得食用油的比热容c_油=2×10³J/（kg．℃）．
故答案为：（1）相同；加热时间的长短；（2）升高相同的温度；水；（3）食用油；水；2×10³J/（kg．℃）．

点评 本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容（吸热能力）的大小，本题有一定的难度，解题时要注意控制变量法的应用．