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用完全相同的方式分別給質量都是200g的沙子和水加熱．他繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖象分別如圖a、圖b所示．已知酒精的熱值q=3.0×107J/kg，加熱時酒精燈平均每分鐘消耗2.8g酒精．已知水的比熱容c水=4.2×103J/（kg℃），求：

（1）加熱2min時間內水吸收的熱量Q吸水；

（2）這2min時間內酒精燈的加熱效率η；

（3）沙子的比熱容c沙 ．

Answer 1

【答案】（1）4.2×104J（2）25%（3）0.91×103J/（kg℃）

【解析】（1）已知沙子和水的質量相等，吸收相同熱量時，因沙子的比熱容比水小，由可知，沙子的溫度升高得多，所以圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程，圖b表示的是水吸熱升溫的過程．由圖b可知，加熱2min水溫度升高，則加熱2min時間內水吸收的熱量：

（2）因為酒精燈平均每分鐘消耗2.8g酒精，加熱2min時間內消耗酒精的質量：

則酒精完全燃燒放出的熱量： ．酒精燈的加熱效率：

（3）因為兩酒精燈完全相同、加熱方式也相同，所以相同時間內酒精燈燃燒放出相同的熱量，則在2min的時間內，沙子吸收的熱量： ，由圖a可知加熱2min，沙子的溫度從20℃上升到250℃，．由可得，沙子的比熱容：

．

答：（1）加熱2min時間內水吸收的熱量為4.2×104J；

（2）這2min時間內酒精燈的加熱效率為25%；

（3）沙子的比熱容為0.91×103J/（kg℃）．