Question

某小组的同学尝试测定一粒核桃仁中含有的能量．首先，取一粒核桃仁，称其重量为5克，切取一部分用做实验材料，称其重量为0.5g，然后，组装了如图所示的实验装置．

（1）用点燃的核桃仁给锥形瓶中的水加热，水量多少合适呢？水量过多，温度变化过小，不易读数；水量过少，则可能出现_____现象，从而造成较大的误差．所以，将水量定为20毫升．

（2）为了尽可能减小误差，可为这套装置增设一个防止热量散失的部件，请在如图所示装置上画出该部件的示意图．（能够简单表达设计意图即可）

（3）要获得较为准确的测量结果，什么时候将燃烧后的核桃仁从锥形瓶下移开，并记录温度计上显示的温度呢？经过讨论，形成了以下三种不同意见，其中最为科学合理的是_____（填字母）．

A．火焰熄灭时

B．核桃仁灰烬凉透时

C．温度计显示的温度不再升高时

（4）已知1毫升水每升高1℃，需要吸收4.2焦的能量．测定锥形瓶中水的温度升高了10℃，请计算这粒核桃仁中含有的能量（不考虑能量散失造成的误差）_____焦．

（5）从这粒核桃上再取相似大小的两块，分别用相同的装置、同样的做法重复测量，计算出这粒核桃仁中含有的能量分别是8544焦、8610焦．根据这三次计算的结果，确定最接近这粒核桃仁含有能量真实值的数值．_____焦．

Answer

沸腾 C 840 8518

【解析】种子的成分包括有机物（淀粉、蛋白质和脂肪）和无机物（水和无机盐）。有机物含有碳，能够燃烧；而无机物一般不含有碳，不能燃烧。

（1）用点燃的核桃仁给锥形瓶中的水加热，水要适量（20毫升）。水量过多，温度变化过小，不易读数；水量过少，则可能出现沸腾现象，从而造成较大的误差。
（2）为了尽可能减小误差，可为这套装置增设一个防止热量散失的部件，如图所示：
（3）火焰熄灭时，还有余热，此时若及时计数，会导致数据偏低，A错误；核桃仁灰烬凉透时，由于这一过程热量的散失，会导致数据偏低，B错误；温度计显示的温度不再升高时，说明不再有热量产生，此时记录数据比较科学，C正确。
（4）已知1毫升水每升高1℃，需要吸收4.2焦的能量。测定锥形瓶中水的温度升高了10℃，这粒核桃仁中含有的能量：4.2焦×20毫升×10=840焦。
（5）为了尽量减少实验结果的误差，提高实验结果的可信度，因此应该设置重复实验（或重复组），多做几次，然后取平均值。即（8400+8544+8610）÷3≈8518。