Question

【题目】某同学在研究“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. 已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，酒精的热值是3.0×107J/kg,加热时每只酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精.解答以下问题：

（1）加热满4min时,水吸收了多少热量?

（2）加热4min时间内,酒精完全燃烧放出热量传递给水吸收的效率是多少?

（3）试求出沙子的比热容．

Answer 1

【答案】（1）4.2×104 (J)；（2）43.75% ；（3）913 J/(kg℃)

【解析】

(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。B是水吸热升温图像，因为c水=4.2×J/(kg℃),m水=200g=0.2kg,△t水=70℃20℃=50℃，

所以==4.2×J/(kg℃)×0.2kg×(70℃20℃)=4.2J，

(2)因为相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，所以在分钟的时间内沙子吸收的热量：

==4.2J，酒精灯每分钟消耗0.8g的酒精,4分钟消耗酒精3.2g,即3.2所以酒精完全燃烧放出的热是mqJ/kg9.6J,所以效率.(3) （4）∵相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，

∴在4分钟的时间内Q沙吸=Q水吸=4.2×J，又∵加热满4min，沙子的温度从20℃上升到250℃，

=250℃-20℃=230℃，=200g=0.2kg，∴c沙==913J/(kg)