实验探究题 · 第3节 热机的效率

实验探究题中等
如图所示,为比较 1、2 两种液体的比热容及 A、B 两种燃料的热值,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量均为 10g,烧杯内的液体初温相同,t0=22℃,三组实验均至燃料燃尽时液体温度变化如图所示。
题目配图
(1) 在实验中,三个烧杯中液体 1 和液体 2 的质量必须相同;
(2) 本次实验中用________比较两种液体吸收热量的多少(填 “升高的温度” 或 “加热时间”);液体 1 的比热容 c1 与液体 2 的比热容 c2 相比,则 c1________c2;(选填 “>”、“=”、“<”)
答案:加热时间;>
(3) 比较 A、B 两种燃料的热值,应选择乙丙两图进行实验,不计热量损失,燃料 A 和 B 的热值之比为________;
答案:5:4
(4) 在甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,测出水的质量和燃料燃尽时水升高的温度,再结合燃料的质量这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比________(选填 “偏大”、“不变” 或 “偏小”)。
答案:偏小
答案:(2) 加热时间;>;(3) 5:4;(4) 偏小
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[1] 比较 1、2 两种液体的比热容,需要使用相同的加热装置,液体吸收热量的多少不易观察;相同加热装置加热时间相同时,燃料放出热量相同,因此实验利用加热时间长短比较液体吸收热量多少,运用转换法。 [2] 选取甲、丙两组实验对比,加热时间相等、液体吸收热量相等,液体 1 升温更小,吸热能力更强,可得 c1>c2。 [3] 探究燃料热值要控制被加热液体一致,选用乙、丙实验; 乙:mB qB = c2 m2 ΔtB = c2 m2 (30℃-22℃) 丙:mA qA = c2 m2 ΔtA = c2 m2 (32℃-22℃) 燃料质量 mA=mB,故 qA/qB = [c2 m2 (32℃-22℃)/mA] / [c2 m2 (30℃-22℃)/mB] = 10/8 = 5/4,qA:qB=5:4。 [4] 酒精燃烧放出的热量会散失到环境、被容器吸收,水获取的热量小于燃料总放热量;由 q=Q/m,Q 取值偏小,最终测得热值偏小。

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