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象如图所示．已知酒精的热值是3.0×10⁷J/kg；水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），设加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精． 则：

（1）图中a图是      （填沙子或水）吸热升温的图象

（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      J的热量．

（3）沙子的比热容为      ．

Answer

（1）沙子；

（2）2.4×105；

（3）0.91×103 J/（kg•℃）．

【解析】【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）由于酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精，则加热10min时间消耗的酒精为：

m=0.8g×10=8g=8×10﹣3kg，

所以，Q放=mq=8×10﹣3kg×3.0×107J/kg=2.4×105J；

（3）由图b知，在2min时间内，△t水=70℃﹣20℃=50℃，

Q水吸=c水m水△t水=4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）=42000J，

由于相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，则在2分钟的时间内，

Q沙吸=Q水吸=42000J，

由图a知加热2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，

△t沙=250℃﹣20℃=230℃，m沙=200g=0.2kg，

所以，c沙==≈0.91×103J/（kg•℃）．

答：（1）沙子；（2）2.4×105；（3）0.91×103 J/（kg•℃）．

【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键．