Question

【题目】小华研究“不同物质吸热升温现象”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．他绘制出沙子与水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℃），假设酒精灯燃烧放出的 热量完全被水和沙子吸收，那么请问：

（1）图中______________ （选填“a”或“b”）是沙吸热升温的图像；

（2）加热满 2min 时，水吸收的热量是_______________J；

（3）给水加热 10min 时间，需要完全燃烧_______________g 酒精；

（4）根据数据可计算出沙子的比热容为________________．

Answer 1

【答案】 a 4.2×104 7 1×103J/(kg·℃)

【解析】（1）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，公式△t=Q/cm知道，沙子温度升得多，所以图a表示的是沙子吸热升温的过程。

（2）因为c水=4.2×103 J/（kg℃），m水=200g=0.2kg，△t水=70℃-20℃=50℃，所以加热满 2min 时，水吸收的热量是：Q水吸=c水m水△t水=4.2×103 J/（kg℃）×0.2kg×（70℃-20℃）=42000J；

（3）给水加热 10min 时间，吸收的热量是Q=5 Q水吸=5×42000J=210000J

因为酒精的热值是q=3.0×107J/kg

所以加热10min时间消耗的酒精是：m=210000J/3.0×107J/kg=7kg，

（4）因为相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，所以在2分钟的时间内，Q沙吸=Q水吸=42000J，

又因为加热满2min，m沙 =200g=0.2kg，沙子的温度从20℃上升到230℃，所以△t沙 =230℃-20℃=210℃，故c沙 =Q沙吸/m沙△t沙=42000J/0.2kg×210℃≈1×103 J/（kg℃）