Question

小王同学参加了学校物理兴趣小组，在与同学探究“沙子和水谁的吸热本领大”时，用两个相同的容器分别装有

小王同学参加了学校物理兴趣小组，在与同学探究“沙子和水谁的吸热本领大”时，用两个相同的容器分别装有质量都是200g的沙子和水，用两只完全相同的酒精灯在相同环境下分别加热。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。已知酒精的热值是3.0×10 7 J/kg；水的比热容是4.2×10 3 J/(kg·℃)，设加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。 则： （1）图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图像？为什么？（2）给水加热持续了10min时间，消耗的酒精如果完全燃烧将放出多少热量？（3）试求出沙子的比热容。

Answer 1

（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程；因为沙子的比热比水小，吸收相同热量时，沙子温度升得多。（2）2.4×10 5 J （3） 0.91×10 3 J/（kg?℃）

试题分析：（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程；因为沙子的比热比水小，吸收相同热量时，沙子温度升得多。 （2）10min消耗的酒精质量：m 酒 =0.8g/min×10min=8g=8×10 -3 kg 酒精完全燃烧放出的热量：Q 放 = m 酒 .q 酒 =8×10 -3 kg×3.0×10 7 J/kg=2.4×10 5 J （3）由图象知，水加热2分钟时的温度是70℃。 Q 吸 =c?m?△t=4.2×10 3 J/（kg?℃）×0.2kg×（70℃-20℃）=4.2×10 4 J ∵相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量。 ∴在2分钟的时间内， Q 沙吸 =Q 水吸 即：c 沙 ×0.2kg×（250℃-20℃）=4.2×10 4 J 解得：c 沙 =0.91×10 3 J/（kg?℃） 【考点】比热容 热量的计算