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,比熱容一定大
C.高溫物體放出的熱量一定多
D.質量相同的水和煤油,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 比熱容是物質的一種特性,同種物質,狀態不變,比熱不變.在質量和吸收的熱量相同時,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.白天的海風多是從陸地吹向海面,夜晚的海風多是從海面吹向陸地
B.白天的海風多是從海面吹向陸地,夜晚的海風多是從陸地吹向海面
C.白天和夜晚的海風多是從陸地吹向海面
D.白天和夜晚的海風多是從海面吹向陸地
解析 本題考查比熱容與內能的知識.在沿海地區,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,風就從陸地吹向海面,這種風被稱為海陸風.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,小明用兩個相同的裝置做了如圖1所示的實驗.
(1)本實驗中除了選用圖中器材,還需要哪些器材?
(2)在兩個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間內 .
(3)此實驗中你打算采用何種實驗方案?
(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.;同時也說明水溫升高較 (快/慢).
(5)實驗表明, (水/食用油)吸熱的能力更強.
分析 結合實驗方案,從實驗圖中可以看到,缺少測量溫度的溫度計和使物質受熱均勻的玻璃棒,稱量質量的天平、測量加熱時間的秒表和給酒精燈點火的火柴.
本實驗無論采取哪種方案,都要控制水和食用油的質量和初溫保持不變;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間內吸收相同的熱量.
一、給質量、初溫相同的水和沙子加熱相同的時間,比較溫度升高的多少.
二、讓質量、初溫相同的沙子和水升高相同的溫度,比較加熱時間的長短.
從實際來看,選擇第二種方案更容易理解,當升高相同溫度時,加熱時間越長,說明吸熱能力越強,但同時也說明了,吸熱能力強的,溫度變化慢.
例4 為了探究水和煤油吸熱能力的大小關系,小明用4個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,實驗記錄如下表:
根據實驗記錄數據,請完成下列問題:
(1)比較燒杯1和3,結論是: .
(2)比較燒杯1和2,結論是: .
(3)比較燒杯1和4,結論是: .
(4)綜合上述三個結論是: ,進行概括,可以得到的結論是: .
分析 先分析每一列每一行所表示的物理量,對各個參與量進行比較,發現相同與不相同的量,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系,最后加以綜合便得出結論.
比較燒杯1和3可知,相同的量是質量、升高的溫度,不同的量是物質種類,導致的結果是吸收的熱量不同,在此吸收的熱量與物質種類建立對應關系,由此可得:當質量相同的煤油和水升高相同的溫度,水的吸熱能力較強.
比較燒杯1和2,物質種類相同,質量不同,升高的溫度相同,加熱時間不同,即吸收的熱量不同,由此可得:同種物質,升高相同的溫度時,質量越大,吸熱越多.
比較1和4,物質的質量相同,加熱時間相同,種類和升高的溫度不同,可得:質量相同的煤油,加熱相同時間,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的物理量含義.如下題,要比較兩種物質的比熱容大小,有兩種方案:一是選擇相同的加熱時間,比較溫度升高多少,溫度升高的越高,比熱容越??;二是如圖2所示,讓物質升高相同的溫度,比加熱時間的長短,加熱時間越長,比熱容越大.
例5 用兩個相同的電熱器給質量相同的物質甲和水加熱,它們的溫度隨加熱時間的變化關系如圖2所示,據此判斷物質甲的比熱容為 且 (小于/大于)水.
解析 兩個電熱器相同,說明物質甲和水相同時間內吸熱相等.從圖像看出,物質甲的溫度從0℃升高到60℃需用時10min;水的溫度從0℃升高到60℃需用時20min,這說明質量相同的物質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.