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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都...

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都是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象如图所示.已知水的比热容是4.2×103J/,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.那么请问:
(1)图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象?
(2)加热满2min时,水吸收了多少热量?
(3)给水加热2min时间,消耗的酒精如果完全燃烧将放出多少热量?
(4)试求出沙子的比热容?

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(1)用两只完全相同的酒精灯,分别给水和沙子加热,这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量,再利用公式△t=进行分析. (2)从图象可知,加热满2min,水的温度从20℃上升到70℃,从而可知和水的温度变化,已知水的质量和比热容,可利用公式Q吸=c•m•△t计算水吸收的热量. (3)已知酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精,便可以计算出给水加热2min时间消耗的酒精,已知酒精的热值,可利用公式Q放=mq计算热量. (4)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,所以2min水和沙子吸收的热量也相同,由图a得出沙子温度的变化量,再根据c=计算沙子的比热容. 【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. (2)由b图象可知,水的温度从20℃上升到70℃, 加热满2min时水吸收的热量: Q水吸=c水m水△t水=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=4.2×104J. (3)由题意可知酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精, 加热2min时间消耗的酒精为;m=0.8g×2=1.6g=1.6×10-3kg, 放出的热量为Q放=mq=1.6×10-3kg×3.0×107J/kg=4.8×104J. (4)∵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=4.2×104J, 又∵加热满2min,沙子的温度从20℃上升到250℃, △t沙=250℃-20℃=230℃,m沙=200g=0.2kg, ∴c沙==≈913J/(kg•℃). 答:(1)图a表示的是沙子吸热升温的过程; (2)水吸收了4.2×104J的热量; (3)消耗的酒精如果完全燃烧放出的热量为4.8×104J; (5)沙子的比热容为913J/(kg•℃).
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考点分析:
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(1)分别叙述实验中出现这样结果的可能原因(各写一个):
定滑轮实验:______
动滑轮实验:______
(2)针对你前面所说的原因提出改进意见(各写一个):
定滑轮实验:______
动滑轮实验:______
实验次数物重
G/N
使用定滑轮时测力计的
示数 F1/N
使用动滑轮时测力计的
示数F2/N
11.000.600.65
21.501.100.90
32.001.601.15


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用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如下表:
实验
次数
斜面倾角θ物块重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力F/N斜面长
S/m
有用功
W/J
总 功
W/J
斜面的机械效率
1305.00.64.21.23.05.0
2303.00.62.51.21.860%
3453.00.82.81.22.43.471%
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实验次数动力F1/N动力臂L1 /cm阻力F2/N阻力臂L2/cm
11.5101
212010
31201.510
(2)将表格中的实验数据补充完整.
(3)小明的第3次实验存在错误,其错误是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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