Question

3．小明用如圖甲乙所示的實驗裝置來比較不同物質的比熱容和探究水沸騰時溫度變化的特點．已知甲、乙兩容器中分別裝有10Ω和5Ω的電加熱器．將相同質量的水和食用油分別裝入甲乙兩個容器中，然后通電加熱．每隔一定時間測量一下液體的溫度，從而得到水和食用油的溫度隨時間變化圖象（如圖丙）．由圖丙可知：水沸騰時吸熱，溫度不變（選填“升高”“不變”或“降低”）；加熱2min 水吸收的熱量大于（選填“大于”“等于”或“小于”）食用油吸收的熱量；食用油的比熱容為2.1×10³J/（kg．℃）．（假設電加熱器放出的熱量全部被液體吸收）

Answer 1

分析 （1）水沸騰時，吸熱但溫度不變；
（2）由于兩個電阻串聯(lián)，所以電流和時間相同，但電阻不同，據(jù)此分析即可判斷；
（3）根據(jù)圖象，水和食用油升高的溫度相同，據(jù)（2）中所吸收熱量的關系，結合公式Q=cm△t便可求出食用油的比熱容．

解答 解：據(jù)液體沸騰的特點可知，水沸騰時，吸熱但溫度不變；
由于兩個電阻串聯(lián)，所以電流和時間相同，但電阻不同，水中的電阻大于油中的電阻，據(jù)Q=I²Rt可知，加熱相同的時間，甲圖中產生的熱量多，故水吸收的熱量多；
據(jù)Q=I²Rt可知，相同的時間，甲電熱絲釋放的熱量是Q_甲=I²R_甲t=I²×10Ω×t；
乙電熱絲釋放的熱量是Q_乙=I²R_乙t=I²×5Ω×t；
故Q_甲=2Q_乙；
所以水吸收的熱量是油的2倍，即Q_水=2Q_油；
假如都加熱4min，結合圖丙可得水和油吸收的熱量分別為：
Q_水=c_水m△t_水=4.2×10³J/（kg•℃）×m×（100℃-20℃）；
Q_油=c_油m△t_油=c_油×m×（100℃-20℃）；
因為Q_水=2Q_油，
所以4.2×10³J/（kg•℃）×m×（100℃-20℃）=2×c_油×m×（100℃-20℃）；
解得c_油=2.1×10³J/（kg•℃）；
故答案為：不變；大于；2.1×10³；

點評 此題考查了液體沸騰的特點、和熱量的計算，即明確題目中的信息，知道相同時間內，水吸收熱量是油吸熱熱量的2倍是解決該題的關鍵．