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九年级物理填空题一般
题目
在标准大气压下,小美同学用同一个加热器分别加热质量均为200g200g的水和甲液体,用测得的数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示.甲液体从20C20^{\circ}\mathrm{C}加热至沸腾用时10min10\min,水从20C20^{\circ}\mathrm{C}加热至沸腾消耗了8g8g酒精.若单位时间内水吸收的热量与甲液体吸收的热量相等,则:[q酒精=3×107J/kg[q_{酒精}=3×10^7J/kg,c=4.2×103J/(kg•℃)]c_水=4.2×10^3J/(kg•℃)]
(1)(1)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像可知,______的吸热能力强,比热容大.
(2)(2)酒精灯的加热效率为多少?
(3)(3)求甲液体的比热容.
(4)(4)甲液体的沸点为多少摄氏度?
知识点:探究水的沸腾实验、热量的计算章节:未标注

答案与解析

答案


(1)(1)在相同时间内,水和甲液体吸收热量相等的情况下,水温度上升较慢,故水的吸热能力强。
(2)(2)水从20C20^{\circ}\mathrm{C}加热至沸腾,用时6min6\min,水吸收的热量
Q水吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(10020)=6.72×104J{Q}_{水吸}={c}_{水}mΔt=4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×0.2kg×(100-20)℃=6.72×1{0}^{4}J
燃烧8g8g酒精放出的热量
Q=m酒精q酒精=0.008kg×3×107J/kg=2.4×105J{Q}_{放}={m}_{酒精}{q}_{酒精}=0.008kg×3×1{0}^{7}J/kg=2.4×1{0}^{5}J
酒精灯的加热效率
η=Q水吸Q=6.72×104J2.4×105J×100%=28%η=\frac{{Q}_{水吸}}{{Q}_{放}}=\frac{6.72×1{0}^{4}J}{2.4×1{0}^{5}J}×100\%=28\%
(3)(3)加热4min4\min,甲液体温度升高80C80^{\circ}\mathrm{C},加热6min6\min,水温度升高80C80^{\circ}\mathrm{C},因为加热的装置相同,故相同的时间内,甲液体、水吸收的热量相同,又因为甲液体、水的质量相同,根据Q=cmΔtQ_{吸}=cm\Delta t可知
cm×(10020)=23×cm×(10020){c}_{甲}{m}_{甲}×(100-20)℃=\frac{2}{3}×{c}_{水}{m}_{水}×(100-20)℃
解得
c=23c=23×4.2×103J/(kg•℃)=2.8×103J/(kg•℃){c}_{甲}=\frac{2}{3}{c}_{水}=\frac{2}{3}×4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)=2.8×1{0}^{3}J/(kg•℃)
(4)(4)由图可知,加热10min10\min后,甲液体温度保持不变,根据液体沸腾的条件可知,加热10min10\min时甲液体已经沸腾,根据Q=cmΔtQ_{吸}=cm\Delta t可知
cm(t20)=53Q水吸=53×4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(10020){c}_{甲}{m}_{甲}({t}_{甲}-20℃)=\frac{5}{3}{Q}_{水吸}=\frac{5}{3}×4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×0.2kg×(100-20)℃
代入数据解得t=220Ct_{甲}=220^{\circ}\mathrm{C},则甲液体的沸点为220C220^{\circ}\mathrm{C}
答:(1)水;
(2)(2)酒精灯的加热效率为28%28\%
(3)(3)甲液体的比热容为28%28\%
(4)(4)甲液体的沸点为220C220^{\circ}\mathrm{C}

解析


(1)(1)在相同时间内,水和甲液体吸收热量相等的情况下,水温度上升较慢,故水的吸热能力强。
(2)(2)水从20C20^{\circ}\mathrm{C}加热至沸腾,用时6min6\min,水吸收的热量
Q水吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(10020)=6.72×104J{Q}_{水吸}={c}_{水}mΔt=4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×0.2kg×(100-20)℃=6.72×1{0}^{4}J
燃烧8g8g酒精放出的热量
Q=m酒精q酒精=0.008kg×3×107J/kg=2.4×105J{Q}_{放}={m}_{酒精}{q}_{酒精}=0.008kg×3×1{0}^{7}J/kg=2.4×1{0}^{5}J
酒精灯的加热效率
η=Q水吸Q=6.72×104J2.4×105J×100%=28%η=\frac{{Q}_{水吸}}{{Q}_{放}}=\frac{6.72×1{0}^{4}J}{2.4×1{0}^{5}J}×100\%=28\%
(3)(3)加热4min4\min,甲液体温度升高80C80^{\circ}\mathrm{C},加热6min6\min,水温度升高80C80^{\circ}\mathrm{C},因为加热的装置相同,故相同的时间内,甲液体、水吸收的热量相同,又因为甲液体、水的质量相同,根据Q=cmΔtQ_{吸}=cm\Delta t可知
cm×(10020)=23×cm×(10020){c}_{甲}{m}_{甲}×(100-20)℃=\frac{2}{3}×{c}_{水}{m}_{水}×(100-20)℃
解得
c=23c=23×4.2×103J/(kg•℃)=2.8×103J/(kg•℃){c}_{甲}=\frac{2}{3}{c}_{水}=\frac{2}{3}×4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)=2.8×1{0}^{3}J/(kg•℃)
(4)(4)由图可知,加热10min10\min后,甲液体温度保持不变,根据液体沸腾的条件可知,加热10min10\min时甲液体已经沸腾,根据Q=cmΔtQ_{吸}=cm\Delta t可知
cm(t20)=53Q水吸=53×4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(10020){c}_{甲}{m}_{甲}({t}_{甲}-20℃)=\frac{5}{3}{Q}_{水吸}=\frac{5}{3}×4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×0.2kg×(100-20)℃
代入数据解得t=220Ct_{甲}=220^{\circ}\mathrm{C},则甲液体的沸点为220C220^{\circ}\mathrm{C}
答:(1)水;
(2)(2)酒精灯的加热效率为28%28\%
(3)(3)甲液体的比热容为28%28\%
(4)(4)甲液体的沸点为220C220^{\circ}\mathrm{C}

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