Question

【題目】學校物理興趣小組的同學在研究“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都是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。已知酒精的熱值是3.0×107J/kg，水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），加熱時酒精燈平均每分鐘消耗0.8g酒精。那么請問：

（1）圖中__________（a/b）是沙子吸熱升溫的圖像；

（2）加熱滿2min時，水吸收了多少熱量__________ ?

（3）給水加熱持續了10min時間，所消耗了酒精如果完全燃燒將放出多少熱量__________?

（5）試求出沙子的比熱容___________。

Answer 1

【答案】 a 42000J 2.4×105J 913 J/（kg·℃）

【解析】解答：（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．（2）∵C水＝4.2×103J/（kg℃），m水＝200g＝0.2kg，△t水＝70℃-20℃＝50℃，∴Q水吸＝C水m水△t水＝4.2×103J/（kg℃）×0.2kg×（70℃-20℃）＝42000J．（3）∵酒精燈平均每分鐘消耗0.8g酒精，∴加熱10min時間消耗的酒精為；m＝0.8g×10＝8g＝8×10-3kg，Q放＝mq＝8×10-3kg×3.0×107J/kg＝2.4×105J．（5）∵相同時間內酒精燈燃燒放出相同的熱量∴在2分鐘的時間內，Q沙吸＝Q水吸＝42000J，又∵加熱滿2min，沙子的溫度從20℃上升到250℃，△t沙＝250℃-20℃＝230℃，m沙＝200g＝0.2kg

∴C沙＝≈9.13×102J/（kg℃）．