Question

小明发现用不同材料制成的杯子装小明发现用不同材料制成的杯子装水，同样一节课下来热水变凉的程度不同，他猜想不同的材料保温性能也不一样．于是，他进行了下面的实验：在两个同样的烧瓶中灌满水，加热到相同温度后分别用厚度相同的1、2两种保温材料包好，定时测量烧瓶中水的温度．实验过程中室温保持不变．他想用这种方法比较两种材料的保温性能．表中给出了在时刻t（单位是min）测得的两个烧瓶中的水温T₁、T₂的数据．

t/min		5	10	15	20	25	35	45	55	65	80	95	110	125	140	155
T1/℃	80	72	64	59	55	51	50	41	37	34	30	26	24	22	21	20
T2/℃	80	65	56	48	43	38	32	28	26	24	22	22	21	21	20	20

（1）请你根据这些数据作出表示水温与时间关系的图象．
（2）通过比较，你认为哪种材料的保温性能较好？
（3）当时的室温大约是多少？
（4）在这些水温数据中，哪一个最可能是由于测量或记录的疏忽而产生的错误？

Answer

（1）确定横纵坐标代表的物理量，用数学上的描点法做出图象，比较简单；
（2）分析数据，在一定的时间里哪种材料包裹烧瓶中的水的温变化小，哪种材料的保温性能就好；
（3）热传递的结果是温度相同，因此最后水温达到的温度和室温相同；
（4）所给数据中t=35min的T1=50℃最可能是测量或记录时的错误，因为这时温度变化明显太小．
【解析】
（1）横坐标表示时间，纵坐标表示温度，利用描点法所得图象如下图所示；
答：

（2）第1种材料的保温性能较好，因为从两图线的比较可以看到，两种材料同样包裹的烧瓶内，同样温度的满瓶热水比较，第1种材料包裹的瓶内热水温度降低较慢．
答：第1种材料的保温性能较好．
（3）当瓶内水与室内空气温度相等时，两者间达到热平衡，即瓶内水温降至室温时，将不再变化，图线表示瓶内水温最后维持为20℃不变，可见室温应为20℃．
答：当时的室温约为20℃．
（4）所得数据中，t=35minn时的T1=50℃最可能是由于测量或记录时的疏忽所产生的错误，因为瓶内水温应该是在连续逐渐变化的，所以描述这一温度随时间变化的关系图线应该为一条连续光滑的曲线，则各个不同时刻所测得的实验数据点都应该在这一光滑曲线上；图中各实验数据点都分别在自己所对应的曲线上，只有t=35min时的数据T1不在其对应曲线上，且偏离此曲线较远，表明该数据点的数值与当时的实际值偏离太大，即该点为一错误的数据点．
答：t=35minn时的T1=50℃最可能是由于测量或记录时的疏忽所产生的错误．