6. (2025·广州荔湾区校级二模)用如图装置给水壶的水加热一段时间后,燃料燃烧放出的热量为$8.4× 10^5\ \mathrm{J}$,水吸收的热量为$6.0× 10^5\ \mathrm{J}$,炉具内的液体燃料减少了0.02 kg,若这0.02 kg的燃料完全燃烧,可以释放的热量为$9× 10^5\ \mathrm{J}$,则该液体燃料的热值是
(
A.$2.4× 10^5\ \mathrm{J/kg}$
B.$2.4× 10^7\ \mathrm{J/kg}$
C.$4.5× 10^7\ \mathrm{J/kg}$
D.$3.0× 10^7\ \mathrm{J/kg}$
C
)A.$2.4× 10^5\ \mathrm{J/kg}$
B.$2.4× 10^7\ \mathrm{J/kg}$
C.$4.5× 10^7\ \mathrm{J/kg}$
D.$3.0× 10^7\ \mathrm{J/kg}$
答案
6.C 【解析】该液体燃料的热值$q=\frac{Q_{放}}{m}=\frac{9×10^5\ \mathrm{J}}{0.02\ \mathrm{kg}}=4.5×10^7\ \mathrm{J/kg}$,C正确,A、B、D错误。
解析
【分析】
要计算液体燃料的热值,需明确热值的定义:单位质量的燃料完全燃烧时所释放的热量,计算公式为$ q = \frac{Q_{放}}{m} $。解题时需注意:计算热值应使用燃料完全燃烧释放的总热量,水吸收的热量是有效利用的热量,属于干扰项,需排除;找到燃料完全燃烧的总热量和对应质量,代入公式即可求解。
【解析】
根据热值公式$ q = \frac{Q_{放}}{m} $,已知0.02 kg燃料完全燃烧释放的热量$ Q_{放}=9×10^5\ \mathrm{J} $,燃料质量$ m=0.02\ \mathrm{kg} $,代入计算:
$ q = \frac{9×10^5\ \mathrm{J}}{0.02\ \mathrm{kg}} = 4.5×10^7\ \mathrm{J/kg} $,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
燃料的热值、热值的计算
【点评】
本题考查燃料热值的基础计算,核心是明确热值的定义,区分燃料完全燃烧的总热量与被水吸收的有效热量,避免被干扰项误导,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要计算液体燃料的热值,需明确热值的定义:单位质量的燃料完全燃烧时所释放的热量,计算公式为$ q = \frac{Q_{放}}{m} $。解题时需注意:计算热值应使用燃料完全燃烧释放的总热量,水吸收的热量是有效利用的热量,属于干扰项,需排除;找到燃料完全燃烧的总热量和对应质量,代入公式即可求解。
【解析】
根据热值公式$ q = \frac{Q_{放}}{m} $,已知0.02 kg燃料完全燃烧释放的热量$ Q_{放}=9×10^5\ \mathrm{J} $,燃料质量$ m=0.02\ \mathrm{kg} $,代入计算:
$ q = \frac{9×10^5\ \mathrm{J}}{0.02\ \mathrm{kg}} = 4.5×10^7\ \mathrm{J/kg} $,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
燃料的热值、热值的计算
【点评】
本题考查燃料热值的基础计算,核心是明确热值的定义,区分燃料完全燃烧的总热量与被水吸收的有效热量,避免被干扰项误导,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
二、填空题(每空4分,共40分)
7.小明在某武侠小说中看到一种武功:发功时以水滴为原材料,用内力将掌心的水滴直接变成比寒冰还要寒冷数倍的冰片(假设冰片温度降到-20 ℃),当做暗器使用。根据物理知识,此时手掌温度应
7.小明在某武侠小说中看到一种武功:发功时以水滴为原材料,用内力将掌心的水滴直接变成比寒冰还要寒冷数倍的冰片(假设冰片温度降到-20 ℃),当做暗器使用。根据物理知识,此时手掌温度应
低于
(选填“低于”或“高于”)-20 ℃,按常理这种武功是不可能练成的,这样判断的理由是人体的正常温度约为 37 ℃,手掌温度不可能降到 -20 ℃
。答案
7.低于 人体的正常温度约为 37 ℃,手掌温度不可能降到 -20 ℃
【解析】发功时水结成寒冰(假设降到-20 ℃),由热传递的规律可知,此时手的温度应低于-20 ℃,此时才能发生热传递,手吸收水的热量,使水结冰。因人体的正常温度约37 ℃,手掌温度不可能降到-20 ℃,所以这种武功不可能练成。
【解析】发功时水结成寒冰(假设降到-20 ℃),由热传递的规律可知,此时手的温度应低于-20 ℃,此时才能发生热传递,手吸收水的热量,使水结冰。因人体的正常温度约37 ℃,手掌温度不可能降到-20 ℃,所以这种武功不可能练成。
解析
【分析】要解决这个问题,需结合热传递的规律思考:热传递的方向是热量从温度高的物体传向温度低的物体,发生热传递的前提是存在温度差。题目中水滴要变成温度为-20℃的冰片,需要放出热量,因此手掌的温度必须低于水滴的温度(-20℃),这样才能让热量从水滴传递到手掌,使水凝固成冰。再结合生活常识,人体正常温度约为37℃,手掌温度不可能降到-20℃,所以这种武功不可能实现。
【解析】根据热传递的基本规律,热量会自发地从温度较高的物体传递到温度较低的物体。当水滴凝固成温度为-20℃的冰片时,水滴需要放出热量,因此手掌的温度必须低于-20℃,才能吸收水滴放出的热量,使水完成凝固过程。而人体的正常温度约为37℃,手掌温度远高于-20℃,不可能降到-20℃,所以这种武功是不可能练成的。
【答案】低于;人体的正常温度约为37 ℃,手掌温度不可能降到 -20 ℃
【知识点】热传递的条件;凝固;人体温度常识
【点评】本题结合武侠情境考查热传递的核心规律,将物理知识与生活常识相结合,题目情境新颖但知识点基础,主要考查学生对热传递方向的理解和生活常识的应用,属于基础题型。
【难度系数】0.8
【解析】根据热传递的基本规律,热量会自发地从温度较高的物体传递到温度较低的物体。当水滴凝固成温度为-20℃的冰片时,水滴需要放出热量,因此手掌的温度必须低于-20℃,才能吸收水滴放出的热量,使水完成凝固过程。而人体的正常温度约为37℃,手掌温度远高于-20℃,不可能降到-20℃,所以这种武功是不可能练成的。
【答案】低于;人体的正常温度约为37 ℃,手掌温度不可能降到 -20 ℃
【知识点】热传递的条件;凝固;人体温度常识
【点评】本题结合武侠情境考查热传递的核心规律,将物理知识与生活常识相结合,题目情境新颖但知识点基础,主要考查学生对热传递方向的理解和生活常识的应用,属于基础题型。
【难度系数】0.8
8.三种不同材料的燃料,甲的质量为1 kg,乙、丙的质量均为2 kg,三者温度都升高1 ℃,吸收的热量如图(a)所示,完全燃烧后放出的热量如图(b)所示,则甲的比热容


等于
(选填“大于”“小于”或“等于”)乙的比热容;乙的热值小于
(选填“大于”“小于”或“等于”)丙的热值。答案
8.等于 小于
解析
【分析】
要解决本题,需明确比热容和热值的计算公式:比热容公式为$c=\frac{Q_{吸}}{m\Delta t}$,热值公式为$q=\frac{Q_{放}}{m}$。首先对比甲、乙的比热容:已知甲质量$m_甲=1kg$,乙质量$m_乙=2kg$,两者温度均升高$\Delta t=1℃$,结合图(a)中两者的吸热情况,代入比热容公式计算后比较;再对比乙、丙的热值:乙、丙质量均为$2kg$,结合图(b)中两者完全燃烧的放热情况,代入热值公式计算后比较。
【解析】
1. 比较甲和乙的比热容:
根据比热容公式$c=\frac{Q_{吸}}{m\Delta t}$,甲的比热容$c_甲=\frac{Q_{吸甲}}{m_甲\Delta t}=\frac{Q_{吸甲}}{1kg×1℃}$,乙的比热容$c_乙=\frac{Q_{吸乙}}{m_乙\Delta t}=\frac{Q_{吸乙}}{2kg×1℃}$。由图(a)可知,甲升高$1℃$吸收的热量是乙升高$1℃$吸收热量的一半,即$Q_{吸乙}=2Q_{吸甲}$,代入得$c_甲=Q_{吸甲}$,$c_乙=\frac{2Q_{吸甲}}{2}=Q_{吸甲}$,故$c_甲=c_乙$,即甲的比热容等于乙的比热容。
2. 比较乙和丙的热值:
根据热值公式$q=\frac{Q_{放}}{m}$,乙的热值$q_乙=\frac{Q_{放乙}}{2kg}$,丙的热值$q_丙=\frac{Q_{放丙}}{2kg}$。由图(b)可知,乙完全燃烧放出的热量小于丙完全燃烧放出的热量,即$Q_{放乙}<Q_{放丙}$,故$q_乙<q_丙$,即乙的热值小于丙的热值。
【答案】
等于;小于
【知识点】
比热容;热值
【点评】
本题考查比热容和热值的基本概念及公式应用,核心是准确把握两个物理量的定义,结合题目给出的质量、温度变化、吸放热关系推导比较,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需明确比热容和热值的计算公式:比热容公式为$c=\frac{Q_{吸}}{m\Delta t}$,热值公式为$q=\frac{Q_{放}}{m}$。首先对比甲、乙的比热容:已知甲质量$m_甲=1kg$,乙质量$m_乙=2kg$,两者温度均升高$\Delta t=1℃$,结合图(a)中两者的吸热情况,代入比热容公式计算后比较;再对比乙、丙的热值:乙、丙质量均为$2kg$,结合图(b)中两者完全燃烧的放热情况,代入热值公式计算后比较。
【解析】
1. 比较甲和乙的比热容:
根据比热容公式$c=\frac{Q_{吸}}{m\Delta t}$,甲的比热容$c_甲=\frac{Q_{吸甲}}{m_甲\Delta t}=\frac{Q_{吸甲}}{1kg×1℃}$,乙的比热容$c_乙=\frac{Q_{吸乙}}{m_乙\Delta t}=\frac{Q_{吸乙}}{2kg×1℃}$。由图(a)可知,甲升高$1℃$吸收的热量是乙升高$1℃$吸收热量的一半,即$Q_{吸乙}=2Q_{吸甲}$,代入得$c_甲=Q_{吸甲}$,$c_乙=\frac{2Q_{吸甲}}{2}=Q_{吸甲}$,故$c_甲=c_乙$,即甲的比热容等于乙的比热容。
2. 比较乙和丙的热值:
根据热值公式$q=\frac{Q_{放}}{m}$,乙的热值$q_乙=\frac{Q_{放乙}}{2kg}$,丙的热值$q_丙=\frac{Q_{放丙}}{2kg}$。由图(b)可知,乙完全燃烧放出的热量小于丙完全燃烧放出的热量,即$Q_{放乙}<Q_{放丙}$,故$q_乙<q_丙$,即乙的热值小于丙的热值。
【答案】
等于;小于
【知识点】
比热容;热值
【点评】
本题考查比热容和热值的基本概念及公式应用,核心是准确把握两个物理量的定义,结合题目给出的质量、温度变化、吸放热关系推导比较,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
9.(2025·南京模拟)“低碳环保”是当今世界环境主题,天然气是一种低污染燃料,其热值为$4×10^7\ \mathrm{J/m}^3$,完全燃烧$0.21\ \mathrm{m}^3$的天然气所释放的热量为
$8.4×10^6$
J,燃烧时天然气的化学能转化为内
能;若完全被水吸收,能使50
kg的水温度升高$40\ °\mathrm{C}$,这是通过热传递
的方式改变水的内能。[$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$]答案
9.$8.4×10^6$ 内 50 热传递
解析
【分析】
本题需分四步解答:1. 利用燃料放热公式计算天然气完全燃烧释放的热量;2. 判断燃料燃烧时的能量转化形式;3. 根据热平衡关系和吸热公式计算水的质量;4. 判断改变内能的方式,结合两种方式的特点分析。
【解析】
1. 完全燃烧天然气释放的热量:根据公式$Q_{\mathrm{放}}=Vq$,代入$V=0.21\ \mathrm{m}^3$、$q=4×10^7\ \mathrm{J/m}^3$,得$Q_{\mathrm{放}}=0.21\ \mathrm{m}^3×4×10^7\ \mathrm{J/m}^3=8.4×10^6\ \mathrm{J}$;
2. 天然气燃烧时消耗化学能,转化为内能,故能量转化为化学能→内能;
3. 水吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=Q_{\mathrm{放}}=8.4×10^6\ \mathrm{J}$,根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$,变形得水的质量$m=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{水}}\Delta t}$,代入$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$、$\Delta t=40\ \mathrm{℃}$,得$m=\frac{8.4×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×40\ \mathrm{℃}}=50\ \mathrm{kg}$;
4. 热量从天然气转移到水,是通过热传递的方式改变水的内能。
【答案】
$8.4×10^6$;内;50;热传递
【知识点】
热量计算、能量转化、热传递
【点评】
本题考查热学基础知识点,涉及热值计算、热量公式应用、能量转化及内能改变方式,均为热学核心基础内容,难度较低,适合学生巩固基础。
【难度系数】
0.8
本题需分四步解答:1. 利用燃料放热公式计算天然气完全燃烧释放的热量;2. 判断燃料燃烧时的能量转化形式;3. 根据热平衡关系和吸热公式计算水的质量;4. 判断改变内能的方式,结合两种方式的特点分析。
【解析】
1. 完全燃烧天然气释放的热量:根据公式$Q_{\mathrm{放}}=Vq$,代入$V=0.21\ \mathrm{m}^3$、$q=4×10^7\ \mathrm{J/m}^3$,得$Q_{\mathrm{放}}=0.21\ \mathrm{m}^3×4×10^7\ \mathrm{J/m}^3=8.4×10^6\ \mathrm{J}$;
2. 天然气燃烧时消耗化学能,转化为内能,故能量转化为化学能→内能;
3. 水吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=Q_{\mathrm{放}}=8.4×10^6\ \mathrm{J}$,根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$,变形得水的质量$m=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{水}}\Delta t}$,代入$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$、$\Delta t=40\ \mathrm{℃}$,得$m=\frac{8.4×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×40\ \mathrm{℃}}=50\ \mathrm{kg}$;
4. 热量从天然气转移到水,是通过热传递的方式改变水的内能。
【答案】
$8.4×10^6$;内;50;热传递
【知识点】
热量计算、能量转化、热传递
【点评】
本题考查热学基础知识点,涉及热值计算、热量公式应用、能量转化及内能改变方式,均为热学核心基础内容,难度较低,适合学生巩固基础。
【难度系数】
0.8
10.[跨学科实践——物理学与工程实践](2026·昆山校级月考)家用小型风力发电机独特的尾翼结构能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙表明正在吹

海风
(选填“海风”或“陆风”),如图丙所示的情形通常发生在夜晚
(选填“白天”或“夜晚”)。答案
10.海风 夜晚 【解析】水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风,所以白天风力发电机旋翼朝向大海。夜晚,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,所以夜晚风力发电机旋翼朝向陆地,故题图乙所示的情形通常发生在白天,丙发生在夜晚。
解析
【分析】首先明确风力发电机的旋翼会自动迎风,可通过旋翼朝向判断风向;海陆风的形成核心是水与泥土、沙石的比热容差异,结合比热容对温度变化的影响,分析不同时段陆地和海洋的温度差,进而确定风向,对应判断乙、丙两图的情况。
【解析】水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升慢,陆地温度上升快,陆地上热空气上升,海面的冷空气补充过来,风从海面吹向陆地,形成海风,此时风力发电机旋翼朝向大海(迎风),故图乙中旋翼朝向大海,表明正在吹海风,对应白天;夜晚时,气温下降,水面温度下降慢,陆地温度下降快,陆地上冷空气下沉,风从陆地吹向海面,形成陆风,此时旋翼朝向陆地,故图丙的情形发生在夜晚。
【答案】海风;夜晚
【知识点】比热容、海陆风形成
【点评】本题结合跨学科实践,将比热容知识与生活中的海陆风现象、风力发电机原理结合,考查学生对物理知识的应用能力,需理解比热容对温度变化的影响,进而分析风向与时段的关系。
【难度系数】0.5
【解析】水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升慢,陆地温度上升快,陆地上热空气上升,海面的冷空气补充过来,风从海面吹向陆地,形成海风,此时风力发电机旋翼朝向大海(迎风),故图乙中旋翼朝向大海,表明正在吹海风,对应白天;夜晚时,气温下降,水面温度下降慢,陆地温度下降快,陆地上冷空气下沉,风从陆地吹向海面,形成陆风,此时旋翼朝向陆地,故图丙的情形发生在夜晚。
【答案】海风;夜晚
【知识点】比热容、海陆风形成
【点评】本题结合跨学科实践,将比热容知识与生活中的海陆风现象、风力发电机原理结合,考查学生对物理知识的应用能力,需理解比热容对温度变化的影响,进而分析风向与时段的关系。
【难度系数】0.5
三、实验题(14分)
11. 如图所示,在“比较不同物质吸热情况”的实验中,各取质量为50 g、初温为20 ℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1 min记录一次数据,如表所示。


(1)在组装此实验装置过程中,应
(2)液体吸收热量的多少是通过
(3)分析实验数据可知,
(4)根据表中记录的数据,则2 min内食用油吸收的热量是
11. 如图所示,在“比较不同物质吸热情况”的实验中,各取质量为50 g、初温为20 ℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1 min记录一次数据,如表所示。
(1)在组装此实验装置过程中,应
自下而上
(选填“自上而下”或“自下而上”)组装器材,在实验过程中还要控制食用油和水的质量
相同,为达到此目的,实验时应该选用的测量工具是天平
。(2)液体吸收热量的多少是通过
加热时间
(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。(3)分析实验数据可知,
水
(选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。(4)根据表中记录的数据,则2 min内食用油吸收的热量是
$6.3×10^3$
J,所使用的酒精灯的加热效率为21%
。[$q_{酒精}=3.0×10^7\ \mathrm{J/kg}$,$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$]答案
11.(1)自下而上 质量 天平 (2)加热时间 (3)水 (4)$6.3×10^3$ 21%
【解析】(3)分析实验数据可知,加热相同时间,水升温慢,可知水的吸热能力更强。
(4)因为酒精灯在相等的时间内放出的热量相等,所以2 min内食用油吸收的热量$Q_{油吸}=Q_{水吸}=c_水m_水\Delta t_水=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.05\ \mathrm{kg}×(50\ ℃-20\ ℃)=6.3×10^3\ \mathrm{J}$,2 min内酒精灯放出的热量$Q_{放}=m_{酒精}q_{酒精}=1.0×10^{-3}\ \mathrm{kg}×3.0×10^7\ \mathrm{J/kg}=3×10^4\ \mathrm{J}$,酒精灯的加热效率$\eta=\frac{Q_{油吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{6.3×10^3\ \mathrm{J}}{3×10^4\ \mathrm{J}}×100\%=21\%$。
【解析】(3)分析实验数据可知,加热相同时间,水升温慢,可知水的吸热能力更强。
(4)因为酒精灯在相等的时间内放出的热量相等,所以2 min内食用油吸收的热量$Q_{油吸}=Q_{水吸}=c_水m_水\Delta t_水=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.05\ \mathrm{kg}×(50\ ℃-20\ ℃)=6.3×10^3\ \mathrm{J}$,2 min内酒精灯放出的热量$Q_{放}=m_{酒精}q_{酒精}=1.0×10^{-3}\ \mathrm{kg}×3.0×10^7\ \mathrm{J/kg}=3×10^4\ \mathrm{J}$,酒精灯的加热效率$\eta=\frac{Q_{油吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{6.3×10^3\ \mathrm{J}}{3×10^4\ \mathrm{J}}×100\%=21\%$。
解析
【分析】
本题是“比较不同物质吸热情况”的热学实验题,解题思路如下:
1. 实验装置组装需遵循“自下而上”原则,确保酒精灯用外焰加热;探究吸热能力需控制变量,保证水和食用油质量相同,测量质量用天平。
2. 相同酒精灯加热时,相同时间放热相同,因此用加热时间反映液体吸热多少,这是转换法的应用。
3. 吸热能力越强的物质,相同质量、吸收相同热量时升温越慢,据此判断水的吸热能力更强。
4. 相同时间内酒精灯放热相同,故2min内食用油吸热等于水吸热,用Q吸=cmΔt计算;加热效率为吸收热量与酒精完全燃烧放热的比值,用η=Q吸/Q放×100%计算。
【解析】
(1) 组装实验装置时,需先调整酒精灯外焰高度,再依次固定铁圈、烧杯、温度计,故应自下而上组装;探究不同物质吸热能力时,需控制水和食用油的质量相同,测量质量的工具是天平。
(2) 相同酒精灯在相同时间内放出的热量相等,因此液体吸收热量的多少通过加热时间反映。
(3) 加热相同时间,水和食用油吸收热量相同,水升温更慢,说明水的吸热能力更强。
(4) 2min内食用油吸收的热量等于水吸收的热量:
$Q_{油吸}=Q_{水吸}=c_{水}m_{水}\Delta t_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.05\ \mathrm{kg}×(50\ ℃-20\ ℃)=6.3×10^3\ \mathrm{J}$;
2min内酒精完全燃烧放出的热量:
$Q_{放}=m_{酒精}q_{酒精}=1.0×10^{-3}\ \mathrm{kg}×3.0×10^7\ \mathrm{J/kg}=3×10^4\ \mathrm{J}$;
加热效率:
$\eta=\frac{Q_{油吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{6.3×10^3\ \mathrm{J}}{3×10^4\ \mathrm{J}}×100\%=21\%$。
【答案】
(1)自下而上;质量;天平 (2)加热时间 (3)水 (4)$6.3×10^3$;21%
【知识点】
比热容、热量计算、热效率
【点评】
本题为热学典型实验题,考查实验装置组装、控制变量法、转换法、吸热能力判断及热量与效率计算,需学生掌握实验原理和公式应用,综合性较强。
【难度系数】
0.6
本题是“比较不同物质吸热情况”的热学实验题,解题思路如下:
1. 实验装置组装需遵循“自下而上”原则,确保酒精灯用外焰加热;探究吸热能力需控制变量,保证水和食用油质量相同,测量质量用天平。
2. 相同酒精灯加热时,相同时间放热相同,因此用加热时间反映液体吸热多少,这是转换法的应用。
3. 吸热能力越强的物质,相同质量、吸收相同热量时升温越慢,据此判断水的吸热能力更强。
4. 相同时间内酒精灯放热相同,故2min内食用油吸热等于水吸热,用Q吸=cmΔt计算;加热效率为吸收热量与酒精完全燃烧放热的比值,用η=Q吸/Q放×100%计算。
【解析】
(1) 组装实验装置时,需先调整酒精灯外焰高度,再依次固定铁圈、烧杯、温度计,故应自下而上组装;探究不同物质吸热能力时,需控制水和食用油的质量相同,测量质量的工具是天平。
(2) 相同酒精灯在相同时间内放出的热量相等,因此液体吸收热量的多少通过加热时间反映。
(3) 加热相同时间,水和食用油吸收热量相同,水升温更慢,说明水的吸热能力更强。
(4) 2min内食用油吸收的热量等于水吸收的热量:
$Q_{油吸}=Q_{水吸}=c_{水}m_{水}\Delta t_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.05\ \mathrm{kg}×(50\ ℃-20\ ℃)=6.3×10^3\ \mathrm{J}$;
2min内酒精完全燃烧放出的热量:
$Q_{放}=m_{酒精}q_{酒精}=1.0×10^{-3}\ \mathrm{kg}×3.0×10^7\ \mathrm{J/kg}=3×10^4\ \mathrm{J}$;
加热效率:
$\eta=\frac{Q_{油吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{6.3×10^3\ \mathrm{J}}{3×10^4\ \mathrm{J}}×100\%=21\%$。
【答案】
(1)自下而上;质量;天平 (2)加热时间 (3)水 (4)$6.3×10^3$;21%
【知识点】
比热容、热量计算、热效率
【点评】
本题为热学典型实验题,考查实验装置组装、控制变量法、转换法、吸热能力判断及热量与效率计算,需学生掌握实验原理和公式应用,综合性较强。
【难度系数】
0.6
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