Question

【題目】某同學在研究“沙子和水誰的吸熱本領大”時，選用了兩只完全相同的酒精燈分別給質量200g的沙子和水加熱.他們繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖像如圖所示. 已知水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，酒精的熱值是3.0×107J/kg,加熱時每只酒精燈平均每分鐘消耗0.8g酒精.解答以下問題：

（1）加熱滿4min時,水吸收了多少熱量?

（2）加熱4min時間內,酒精完全燃燒放出熱量傳遞給水吸收的效率是多少?

（3）試求出沙子的比熱容．

Answer 1

【答案】（1）4.2×104 (J)；（2）43.75% ；（3）913 J/(kg℃)

【解析】

(1)圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程,因為沙子和水的質量相等,吸收相同熱量時,沙子的比熱容比水小,從公式△t=可知，沙子溫度升得多。B是水吸熱升溫圖像，因為c水=4.2×J/(kg℃),m水=200g=0.2kg,△t水=70℃20℃=50℃，

所以==4.2×J/(kg℃)×0.2kg×(70℃20℃)=4.2J，

(2)因為相同時間內酒精燈燃燒放出相同的熱量，所以在分鐘的時間內沙子吸收的熱量：

==4.2J，酒精燈每分鐘消耗0.8g的酒精,4分鐘消耗酒精3.2g,即3.2所以酒精完全燃燒放出的熱是mqJ/kg9.6J,所以效率.(3) （4）∵相同時間內酒精燈燃燒放出相同的熱量，

∴在4分鐘的時間內Q沙吸=Q水吸=4.2×J，又∵加熱滿4min，沙子的溫度從20℃上升到250℃，

=250℃-20℃=230℃，=200g=0.2kg，∴c沙==913J/(kg)