Question

14．小蒋同学在学习做饭过程中，经常加热油和水，她猜想油的比热容比水小．
（1）能够支持她这一猜想的事实是A
A．同样情况下，油升温比水快     B．油能把食物炸黄，而水不能
C．油能漂在水面上              D．油比水难蒸发
（2）如图所示，为了验证猜想，小蒋向两个同样的烧杯里分别加入初温相同、质量相同的水和食用油（p水＞p_食用油），由图可知乙烧杯中的物质是食用油．
（3）加热时，小蒋使用相同的电热器给水和食用油加热，使用相同电热器的目的是：使水和食用油在相同时间内吸收相同的热量．
（4）小蒋得到的实验数据如表所示．分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：相同物质升高相同的温度时，吸收热量的多少与物质的质量有关；分析第1、3次或2、4次实验数据，可知食用油的比热容为2.1×10³J/（kg•℃）．[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]

物质	次数	质量/kg	升高的温度/℃	加热时间/min
水	1	0.1	10	2
	2	0.2	10	4
食用油	3	0.1	10	1
	4	0.2	10	2

Answer 1

分析 （1）由于物质吸热的多少与物体的质量和物体温度的变化量有关，所以在比较不同物质的吸热能力时，要采用控制变量法，应控制它们的质量和升高的温度都相同，比较它们吸热多少（加热时间长短），吸收的热量多，比热容大；或控制它们的质量和吸热多少相同，比较它们升高的温度，升高的温度高，比热容小．
（2）研究物体温度升高吸收热量与物质的种类的关系，采用控制变量法；根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$进行分析；
（3）实验中用同样的加热器，在相同的时间内放出的热量才相同；
（4）分析第1、2次或第3、4次实验数据，物质的种类和升高的温度相同，物体的质量越多，吸热的热量就越多；
由题意可知，用两个完全相同的电加热器加热，相同时间内，水和液体吸收的热量相同，由1、3次或2、4次实验数据可知，水和食用油温度的升高相同时，水的加热时间是食用油的2倍，即Q_吸B=2Q_吸A，而水和食用油的质量相同，根据吸热公式求食用油的比热容．

解答 解：
（1）油比水的比热容小，说明质量相同的油和水在温度的变化量相同时，油比水吸热少，或质量相同的油和水吸收相同热时，油比水温度升高的多，故选A．
（2）在此实验中，要研究物体温度升高吸收热量与物质的种类的关系，应在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和食用油；
根据ρ=$\frac{m}{V}$的变形公式V=$\frac{m}{ρ}$可知，在质量相同时，密度越小，体积越大，因为ρ_水＞ρ_食用油，所以食用油的体积大，观察图可知，乙容器中的液体的体积比甲大，所以乙烧杯中的物质是食用油；
（3）实验中用同样的加热器，在相同的时间内放出的热量才相同，物质吸收的热量才会相同；
（4）分析第1、2次或第3、3次实验数据，得出的结论是：同种物质升高相同温度时，物质的质量越大，吸收的热量就越多．
已知水和食用油的质量相同，用两个完全相同的电加热器加热，根据表中数据可知，水和食用油温度的升高相同时，水所用时间是食用油所用时间的2倍，所以Q_吸水=2Q_吸油；
因为Q_吸=cm△t，
所以c_水m_水△t=2c_油m_油△t，
所以c_油=$\frac{1}{2}$c_水=$\frac{1}{2}$×4.2×10³J/（kg•℃）=2.1×10³J/（kg•℃）．
故答案为：（1）A；（2）初温；质量；食用油；（3）吸收相同的热量；（4）质量；2.1×10³．

点评 本题是探究物质的比热容的实验，利用了控制变量法进行研究．控制变量法就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制，只改变某个变量的大小，而保证其它的变量不变，最终解决所研究的问题．