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        比熱容疑難解析

        2013-08-09 07:30:38谷娟
        關(guān)鍵詞:比熱容煤油海風(fēng)

        谷娟

        一、比熱容的概念題

        例1 下列說法正確的是( ).

        A.一杯煤油用去一半,比熱容減小

        B.吸收熱量多的物質(zhì),比熱容一定大

        C.高溫物體放出的熱量一定多

        D.質(zhì)量相同的水和煤油,吸收了相同的熱量,煤油升高的溫度大于水升高的溫度

        解析 比熱容是物質(zhì)的一種特性,同種物質(zhì),狀態(tài)不變,比熱不變.在質(zhì)量和吸收的熱量相同時(shí),煤油的比熱比水小,因此煤油的升溫比水快.選D.

        例2 由于水的比熱容比沙石或干泥土的比熱容大,所以在沿海地區(qū)陸地表面的氣溫比海面的氣溫晝夜變化顯著.因此( ).

        A.白天的海風(fēng)多是從陸地吹向海面,夜晚的海風(fēng)多是從海面吹向陸地

        B.白天的海風(fēng)多是從海面吹向陸地,夜晚的海風(fēng)多是從陸地吹向海面

        C.白天和夜晚的海風(fēng)多是從陸地吹向海面

        D.白天和夜晚的海風(fēng)多是從海面吹向陸地

        解析 本題考查比熱容與內(nèi)能的知識(shí).在沿海地區(qū),由于水的比熱容比沙石或干泥土的比熱容大,所以在吸收相等的熱量后,白天陸地上比海上受熱快,溫度上升明顯,高于海上,氣壓低于海上,地面的空氣受熱膨脹變輕,開始上升,海風(fēng)便不斷地吹向陸地.夜間,陸地比海上散熱快,溫度下降明顯,低于海上,氣壓分布正好與白天相反,風(fēng)就從陸地吹向海面,這種風(fēng)被稱為海陸風(fēng).選B.

        二、比熱容探究題

        例3 為了比較水和食用油的吸熱能力,小明用兩個(gè)相同的裝置做了如圖1所示的實(shí)驗(yàn).

        (1)本實(shí)驗(yàn)中除了選用圖中器材,還需要哪些器材?

        (2)在兩個(gè)相同的燒杯中加入初溫相同、 相同的水和食用油;選用相同酒精燈的目的是:使水和煤油在單位時(shí)間內(nèi) .

        (3)此實(shí)驗(yàn)中你打算采用何種實(shí)驗(yàn)方案?

        (4)如果要使水和食用油的最后溫度相同,就要給水加熱更長的時(shí)間,說明水吸收的熱量 (大于/小于/等于)食用油吸收的熱量.;同時(shí)也說明水溫升高較 (快/慢).

        (5)實(shí)驗(yàn)表明, (水/食用油)吸熱的能力更強(qiáng).

        分析 結(jié)合實(shí)驗(yàn)方案,從實(shí)驗(yàn)圖中可以看到,缺少測(cè)量溫度的溫度計(jì)和使物質(zhì)受熱均勻的玻璃棒,稱量質(zhì)量的天平、測(cè)量加熱時(shí)間的秒表和給酒精燈點(diǎn)火的火柴.

        本實(shí)驗(yàn)無論采取哪種方案,都要控制水和食用油的質(zhì)量和初溫保持不變;而且都要選用相同的加熱方式,目的讓水和食用油在單位時(shí)間內(nèi)吸收相同的熱量.

        一、給質(zhì)量、初溫相同的水和沙子加熱相同的時(shí)間,比較溫度升高的多少.

        二、讓質(zhì)量、初溫相同的沙子和水升高相同的溫度,比較加熱時(shí)間的長短.

        從實(shí)際來看,選擇第二種方案更容易理解,當(dāng)升高相同溫度時(shí),加熱時(shí)間越長,說明吸熱能力越強(qiáng),但同時(shí)也說明了,吸熱能力強(qiáng)的,溫度變化慢.

        例4 為了探究水和煤油吸熱能力的大小關(guān)系,小明用4個(gè)相同的燒杯分別盛水和煤油,用同樣的加熱器加熱水和煤油,實(shí)驗(yàn)記錄如下表:

        根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù),請(qǐng)完成下列問題:

        (1)比較燒杯1和3,結(jié)論是: .

        (2)比較燒杯1和2,結(jié)論是: .

        (3)比較燒杯1和4,結(jié)論是: .

        (4)綜合上述三個(gè)結(jié)論是: ,進(jìn)行概括,可以得到的結(jié)論是: .

        分析 先分析每一列每一行所表示的物理量,對(duì)各個(gè)參與量進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)相同與不相同的量,相同的量是被控制量,不相同的量是變化的量.先找出相同的量,再找出因變量與自變量之間的關(guān)系,最后加以綜合便得出結(jié)論.

        比較燒杯1和3可知,相同的量是質(zhì)量、升高的溫度,不同的量是物質(zhì)種類,導(dǎo)致的結(jié)果是吸收的熱量不同,在此吸收的熱量與物質(zhì)種類建立對(duì)應(yīng)關(guān)系,由此可得:當(dāng)質(zhì)量相同的煤油和水升高相同的溫度,水的吸熱能力較強(qiáng).

        比較燒杯1和2,物質(zhì)種類相同,質(zhì)量不同,升高的溫度相同,加熱時(shí)間不同,即吸收的熱量不同,由此可得:同種物質(zhì),升高相同的溫度時(shí),質(zhì)量越大,吸熱越多.

        比較1和4,物質(zhì)的質(zhì)量相同,加熱時(shí)間相同,種類和升高的溫度不同,可得:質(zhì)量相同的煤油,加熱相同時(shí)間,煤油升溫快,吸熱能力弱.

        三、圖像信息題

        圖像題要讀懂橫縱坐標(biāo)的物理量含義.如下題,要比較兩種物質(zhì)的比熱容大小,有兩種方案:一是選擇相同的加熱時(shí)間,比較溫度升高多少,溫度升高的越高,比熱容越小;二是如圖2所示,讓物質(zhì)升高相同的溫度,比加熱時(shí)間的長短,加熱時(shí)間越長,比熱容越大.

        例5 用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水加熱,它們的溫度隨加熱時(shí)間的變化關(guān)系如圖2所示,據(jù)此判斷物質(zhì)甲的比熱容為 且 (小于/大于)水.

        解析 兩個(gè)電熱器相同,說明物質(zhì)甲和水相同時(shí)間內(nèi)吸熱相等.從圖像看出,物質(zhì)甲的溫度從0℃升高到60℃需用時(shí)10min;水的溫度從0℃升高到60℃需用時(shí)20min,這說明質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水升高相同的溫度,甲吸收的熱量是水的一半,所以甲的比熱容是水的一半.

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