比热容实验
比热容实验处理
比热容实验处理
比热容两种实验方法是控制变量法和转换法。
一、控制变量法
1、在两个同样的烧杯中,分别装入等质量的甲乙两种液体。
2、用温度计分别测出甲乙两种液体的初温。
3、在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器,且加热时间相同。
4、用温度计分别测出甲乙两种液体的末温。
二、转换法
物质吸收热量的多少不容易直接测量,由于加热时间越长,吸收的热量越多,所以可以转换为测加热时间的长短。
通过测量加热时问的长短来求判断吸收热量的多少,这种方法叫转换法。
实验中,用相同加热器加热的时间来间接反映吸收的热量。
控制变量法简单说,每次只改变其中一个因素,而控制其他因素不变,从而研究被改变的因素对事物的影响。
对比法也叫分析法,就是把两个(或两个以上)性质比较相近事物来比较,得出相同点和不同点。
一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量和它温度升高1℃所吸收的热量相等。
数值上也等于它的比热容。
液体的比热容实验报告
一、实验目的1. 学习测量液体比热容的原理和方法;2. 熟悉实验仪器的使用及操作;3. 了解实验过程中可能出现的误差及其修正方法;4. 提高实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理比热容是指单位质量的物质温度升高1K所需吸收的热量,其单位为J/(kg·K)。
本实验采用电热法测量液体比热容,即通过电阻丝加热液体,根据液体温度的变化和加热时间来计算液体的比热容。
实验原理公式如下:Q = mcΔT其中,Q为加热过程中电阻丝产生的热量,m为液体的质量,c为液体的比热容,ΔT为液体温度的变化。
三、实验仪器与材料1. 电阻丝加热器2. 量热器3. 温度计(精确到0.1℃)4. 物理天平5. 小量筒6. 待测液体7. 电源8. 计时器四、实验步骤1. 将量热器清洗干净,并用蒸馏水冲洗干净;2. 将待测液体倒入量热器中,记录初始温度T1;3. 将电阻丝加热器插入量热器,确保电阻丝与液体充分接触;4. 打开电源,开始加热,同时启动计时器;5. 当液体温度升高至预定温度T2时,关闭电源,记录加热时间t;6. 将加热后的液体倒入小量筒中,用物理天平称量液体质量m;7. 重复上述步骤多次,取平均值。
五、数据处理1. 根据实验数据,计算加热过程中电阻丝产生的热量Q;2. 根据公式Q = mcΔT,计算液体的比热容c;3. 计算多次实验的平均值,作为最终结果。
六、实验结果与分析1. 实验数据:实验次数 | 初始温度T1 (℃) | 终温T2 (℃) | 加热时间t (s) | 液体质量m (g) | 加热产生的热量Q (J)----|----|----|----|----|----1 | 20.0 | 30.0 | 100 | 50.0 | 250.02 | 20.0 | 30.0 | 110 | 50.0 | 275.03 | 20.0 | 30.0 | 95 | 50.0 | 235.02. 数据处理:Q = 0.5 110 10 = 550 J (取三次实验的平均值)c = Q / (m ΔT) = 550 / (50 10) = 11 J/(g·K)3. 分析:实验结果显示,待测液体的比热容为11 J/(g·K)。
初三物理比热容实验练习题
初三物理比热容实验练习题实验目的:通过实验掌握比热容的测量方法。
实验仪器:烧杯、温度计、热敏电阻式温度计、匙子、水和沙子。
实验步骤:1. 将烧杯放在天平上称量,记录质量为m1。
2. 加入一定质量的水,称量后质量记为m2。
3. 用温度计测量水的初温,并记录为t1。
4. 在实验室桌面上铺上一层沙子,将烧杯放入沙子中。
5. 将烧杯加热,同时用温度计记录水的温度变化。
6. 当水的温度上升到一定值时(如增加10℃),记录水的末温t2。
7. 实验结束后,将烧杯放在天平上称量,记录质量为m3。
实验数据:m1 = 50.0g,质量称量误差为±0.1g;m2 = 100.0g,质量称量误差为±0.1g;t1 = 20.0℃,温度计测量误差为±0.2℃;t2 = 30.0℃,温度计测量误差为±0.2℃;m3 = 60.0g,质量称量误差为±0.1g。
数据处理:1. 计算水的质量,即实验中所用水的质量:m = m2 - m1。
2. 计算水的热容量:C = m * c,其中c为水的比热容。
3. 计算水的吸热量:Q = C * Δt,其中Δt为水的升温量,即Δt = t2 - t1。
4. 计算比热容:c = Q / (m * Δt)。
实验结果:按照上述步骤和数据处理方法,进行计算得到:m = 50.0g;C = m * c = 50.0g * c;Δt = t2 - t1 = 10.0℃;Q = C * Δt = (50.0g * c) * 10.0℃;c = Q / (m * Δt) = (50.0g * c) * 10.0℃ / (50.0g * 10.0℃) = c。
实验讨论:1. 实验中使用烧杯的质量是50.0g,烧杯不仅带有其自身的热容,还会与周围环境发生热交换。
因此,在测量过程中需要在实验数据处理时减去烧杯的质量和热容。
2. 温度计的测量误差对实验结果的影响较小,但仍需记录测量误差范围。
探究物质的比热容
探究物质的比热容
物质的比热容是指单位质量的物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。
这是物质的一种属性,与物质的种类和状态有关,而与物质的质量和体积无关。
一、实验方法:
1.取质量和初温都相同的两种物质(如水和煤油)。
2.用温度计测量并记录这两种物质的初温。
3.用相同的热源(如酒精灯或电加热器)分别对这两种物质加热,使它们的温度升高相同的程度,记录加热时间。
4.根据加热时间的长短,可以判断哪种物质吸收的热量更多。
5.重复实验,改变加热时间,观察哪种物质需要更多的热量来升高相同的温度。
二、实验结果:
1.在质量和初温都相同的情况下,比热容更大的物质需要更多的热量来升高相同的温度。
2.不同物质在升高相同温度时吸收的热量不同,比热容越大的物质吸收的热量越多。
3.同种物质在状态变化时比热容也会发生变化,例如水在结冰时比热容会减小。
三、实验结论:
物质的比热容是物质的一种属性,与物质的种类、状态和质量无关,而与物质的温度和体积有关。
在质量和初温都相同的情况下,比
热容越大的物质需要更多的热量来升高相同的温度。
比热容实验
实验方法的改进与优化
实验方法的改进
• 针对实验误差,改进实验方法和技术 • 采用先进的实验技术和设备,提高实验精度
实验方法的优化
• 优化实验流程,提高实验效率 • 降低实验成本和难度,便于推广和应用
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比热容实验的应用与展望
比热容实验在科学研究中的应用
比热容实验在热力学研究中的应用
• 研究物质的热性质和热效应,为热力学理论提供数据支持 • 评估物质的热容量和热稳定性,为热力学过程提供依据
实验数据的记录
• 使用实验记录表或计算机记录实验数据 • 对实验数据进行整理和分类,便于后续分析
实验后的数据处理与分析
实验后的数据处理
• 对实验数据进行整理和计算,得到物质的比热容 • 分析实验数据的误差来源,评估实验结果的可靠性
实验结果的分析
• 分析物质比热容的变化规律,研究物质的热性质 • 对比不同物质、不同状态下的比热容,评估物质的热稳定性
比热容实验在材料科学中的应用
• 研究材料的热性能,为材料设计和优化提供指导 • 评估材料的热稳定性,为材料的应用和加工提供依据
比热容实验在工程技术中的应用
比热容实验在热交换器设计中的应用
• 根据物质比热容选择合适的热交换器材料和结构 • 优化热交换器的设计,提高热交换效率
比热容实验在热能工程中的应用
• 检查实验器材的性能和状态,确保实验的准确性 • 准备实验材料,进行预处理和称量 • 搭建实验环境,进行温度、湿度和气压的调控
实验方法的选择
• 根据实验材料的性质和实验目的,选择合适的实验方法 • 对比热容实验方法进行详细的了解和掌握
实验过程中的操作与记录
实验过程中的操作
• 按照实验方法进行实验操作,保证实验过程的准确性 • 实时记录实验数据,包括温度、热量等
气体比热容比的测定实验报告及数据
气体比热容比的测定实验报告及数据一、实验目的1、学习用绝热膨胀法测定空气的比热容比。
2、观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。
3、学习使用数字压力计和温度计等热学实验仪器。
二、实验原理气体的比热容比γ定义为定压比热容Cp与定容比热容Cv之比,即γ = Cp / Cv。
对于理想气体,γ值只与气体分子的自由度有关。
本实验采用绝热膨胀法测定空气的比热容比。
实验中,通过让一定量的气体在绝热条件下进行膨胀,测量膨胀前后气体的压强和温度,从而计算出比热容比。
根据绝热过程方程:P1V1^γ =P2V2^γ ,其中 P1、V1 为绝热膨胀前气体的压强和体积,P2、V2 为绝热膨胀后气体的压强和体积。
又因为理想气体状态方程 PV = nRT ,在实验中,气体的物质的量n 和常数 R 不变,所以可以得到:P1T1^γ /P2T2^γ = 1 ,整理可得:γ = ln(P1 / P2) / ln(T2 / T1) 。
三、实验仪器1、比热容比测定仪:主要由储气瓶、打气球、压力传感器、温度传感器等组成。
2、数字压力计:用于测量气体的压强。
3、数字温度计:用于测量气体的温度。
四、实验步骤1、打开数字压力计和数字温度计的电源,预热一段时间,使其读数稳定。
2、用打气球向储气瓶内缓慢打气,直至数字压力计显示的压强达到一定值(例如 120kPa 左右)。
3、关闭打气球的阀门,等待储气瓶内的气体与外界充分热交换,使温度稳定。
记录此时的压强 P1 和温度 T1 。
4、迅速打开放气阀,让气体绝热膨胀,当压强降至一定值(例如80kPa 左右)时,迅速关闭放气阀。
5、等待储气瓶内的气体与外界再次充分热交换,使温度稳定。
记录此时的压强 P2 和温度 T2 。
6、重复上述步骤,进行多次测量,以减小误差。
五、实验数据记录与处理|测量次数| P1(kPa)| T1(K)| P2(kPa)| T2(K)|γ 计算值||::|::|::|::|::|::|| 1 | 1185 | 3015 | 782 | 2892 | 142 || 2 | 1203 | 3021 | 798 | 2903 | 140 || 3 | 1198 | 3018 | 801 | 2898 | 141 || 4 | 1212 | 3025 | 789 | 2901 | 143 || 5 | 1195 | 3016 | 795 | 2895 | 142 |平均值:γ =(142 + 140 + 141 + 143 + 142)/ 5 = 142六、误差分析1、实验过程中,气体与外界的热交换不能完全避免,导致温度测量存在误差。
气体比热容比实验报告
气体比热容比实验报告实验目的,通过实验测定不同气体的比热容比,验证理论值与实测值的差异,探究气体的热力学性质。
实验仪器,气体比热容比实验装置、压力计、温度计、气体瓶、真空泵等。
实验原理,根据理想气体状态方程,PV=nRT,对理想气体在等体过程下的热容进行测定,可得到气体的比热容比。
实验步骤:1. 将气体装入气体瓶中,通过真空泵抽空至一定压强;2. 测定气体瓶内气体的压强和温度;3. 将气体瓶放入恒温水槽中,使气体温度保持恒定;4. 测定气体瓶内气体的压强和温度;5. 将气体瓶取出恒温水槽,测定气体瓶内气体的压强和温度;6. 根据测得的数据,计算气体的比热容比。
实验数据与处理:实验测得氢气、氧气、二氧化碳的比热容比分别为1.41、1.39、1.30。
实验结果分析:通过比较实测值和理论值,可以发现实验测得的比热容比与理论值存在一定的偏差。
这可能是由于实验过程中存在一些误差,例如气体泄漏、温度测量不准确等因素导致的。
同时,不同气体的分子结构和热力学性质也会对比热容比产生影响。
结论:通过本次实验,我们成功测定了氢气、氧气、二氧化碳的比热容比,并对实验结果进行了分析。
实验结果表明,不同气体的比热容比存在一定的差异,这与气体的分子结构和热力学性质有关。
同时,实验结果与理论值存在一定的偏差,需要进一步改进实验方法,减小误差,提高实验精度。
总结:气体比热容比实验是热力学实验中的重要内容,通过实验可以深入了解气体的热力学性质,验证理论知识的正确性。
在今后的学习和科研工作中,我们将进一步深化对气体热力学性质的研究,提高实验技能,为科学研究和工程技术提供支持。
《探究--物质的比热容》物质比热科学实验
《探究--物质的比热容》物质比热科学实验《探究物质的比热容》物质比热科学实验在我们的日常生活中,会发现不同的物质在吸收或放出相同热量时,温度的变化往往是不一样的。
比如,在炎热的夏天,我们去海边游泳时,会感觉海水比沙滩要凉爽得多;而在寒冷的冬天,同样的环境下,海水却比沙滩温暖。
这其中就隐藏着一个重要的物理概念——物质的比热容。
什么是比热容呢?简单来说,比热容就是指单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。
它反映了物质储存和释放热量的能力。
不同的物质具有不同的比热容,这也就导致了它们在相同的热环境下,温度变化的差异。
为了更深入地探究物质的比热容,让我们一起来进行一个简单的科学实验。
实验目的:探究不同物质的比热容大小。
实验器材:铁架台、石棉网、酒精灯、温度计、相同规格的两个烧杯、质量相等的水和食用油、天平、秒表。
实验步骤:1、首先,用天平分别称出质量相等的水和食用油,将它们分别倒入两个相同规格的烧杯中。
2、把两个烧杯放在石棉网上,用铁架台固定好温度计,使温度计的玻璃泡分别浸没在水和食用油中,但不要接触到烧杯的底部和侧壁。
3、点燃酒精灯,同时开始用秒表计时,观察并记录水和食用油在相同时间内温度的变化。
在进行实验的过程中,我们需要注意以下几点:1、温度计的读数要准确,视线要与温度计的液柱上表面相平。
2、加热过程中,要均匀加热,以保证水和食用油能够吸收相同的热量。
3、实验时间要足够长,以便能够明显观察到温度的变化。
通过实验,我们会发现,在相同的加热时间内,食用油的温度升高得比水快得多。
这就说明了水的比热容比食用油大。
为什么会出现这样的现象呢?这是因为水是由水分子组成的,水分子之间存在着较强的氢键作用。
当吸收热量时,这些氢键需要吸收一部分能量来打破,因此水升高温度所需的热量就更多,比热容也就更大。
而食用油的分子结构相对简单,分子间的相互作用较弱,所以吸收相同的热量时,温度升高得更快,比热容较小。
空气的比热容比实验报告
一、实验目的1. 了解空气比热容比的概念和意义。
2. 掌握绝热膨胀法测定空气比热容比的方法。
3. 通过实验,验证热力学基本规律在气体状态变化过程中的应用。
二、实验原理空气的比热容比(γ)是描述气体在绝热过程中,压强与温度变化关系的物理量。
对于理想气体,比热容比定义为定压比热容(Cp)与定容比热容(Cv)的比值,即γ = Cp/Cv。
实验采用绝热膨胀法测定空气的比热容比。
根据热力学第一定律,在绝热过程中,气体对外不做功,内能的变化等于吸收的热量。
设气体初态压强为P0,温度为T0,体积为V0,末态压强为P1,温度为T1,体积为V1,则有:ΔU = Q + W由于绝热过程,Q = 0,且W = 0,因此ΔU = 0。
根据理想气体状态方程,有:P0V0/T0 = P1V1/T1联立以上两式,可得:γ = (Cp/Cv) = (P0V0/T0) / (P1V1/T1)三、实验仪器与材料1. 气体压力传感器2. 电流型集成温度传感器3. 贮气瓶4. 进气活塞5. 放气活塞6. 温度计7. 计时器8. 计算器四、实验步骤1. 将气体压力传感器、电流型集成温度传感器连接到相应的仪器上。
2. 将进气活塞和放气活塞分别安装在贮气瓶的两个端口。
3. 将贮气瓶置于室温下,等待气体温度稳定。
4. 打开进气活塞,将气体压力传感器探头伸入贮气瓶内,调整进气速度,使气体充满贮气瓶。
5. 关闭进气活塞,记录气体压强P0和温度T0。
6. 等待一段时间,使气体温度稳定。
7. 突然打开放气活塞,使气体与大气相通,迅速关闭放气活塞。
8. 观察气体温度变化,记录气体温度达到T1时对应的压强P1。
9. 重复实验步骤4-8,至少进行三次实验,取平均值。
五、数据处理与结果分析1. 根据实验数据,计算空气的比热容比γ。
2. 分析实验误差来源,如仪器精度、操作误差等。
3. 将实验结果与理论值进行比较,分析实验误差。
六、实验结果与讨论1. 实验结果:通过实验,得到空气的比热容比γ为1.40,与理论值1.4接近。
比热容实验结论
比热容实验结论比热容实验是通过对物质加热或冷却,测量其温度变化和吸收或释放的热量来确定物质的比热容。
比热容是物质吸收或释放单位质量的热量所产生的温度变化。
比热容实验的结论是根据实验结果得出的结论,下面将对比热容实验的结论进行详细阐述。
在比热容实验中,我们通常使用加热器加热物质,然后测量温度变化和吸收或释放的热量。
通过观察和分析实验结果,我们可以得出以下结论:1. 不同物质具有不同的比热容。
在实验中,我们可以发现不同物质在相同条件下加热或冷却时,温度变化的幅度是不同的。
这表明不同物质对热量的吸收或释放能力不同,即它们的比热容不同。
2. 相同物质在不同状态下具有不同的比热容。
在实验中,我们可以发现相同物质在不同状态下加热或冷却时,温度变化的幅度也是不同的。
比如,同样质量的水在液态和固态下的比热容是不同的。
这表明相同物质在不同状态下的分子结构和运动方式不同,从而导致其比热容不同。
3. 比热容与物质的性质有关。
比热容是物质固有的性质,与物质的化学组成、分子结构、分子量等因素有关。
不同物质的比热容差异主要是由于它们的分子结构和分子间相互作用的特点所决定的。
4. 比热容与温度有关。
在实验中,我们可以发现随着温度的升高,物质的比热容也会发生变化。
一般来说,随着温度的升高,物质的比热容会略微增加。
这是因为随着温度的升高,物质的分子运动变得更加剧烈,分子间相互作用减弱,从而导致比热容的增加。
通过比热容实验,我们可以了解到物质的比热容是一个重要的物理性质,它与物质的热学性质密切相关。
比热容的研究对于理解物质的热传导、热平衡和热力学过程等具有重要意义。
在实际应用中,比热容的测量可以帮助我们确定物质的热工性能,为工程设计和科学研究提供基础数据。
比热容实验的结论是通过观察和分析实验结果得出的。
比热容实验可以帮助我们了解物质的热学性质,揭示物质的分子结构和相互作用的特点。
比热容的研究对于理解热传导、热平衡和热力学过程等具有重要意义。
冷却法测量金属比热容的实验报告
实验名称:冷却法测量金属比热容一、实验目的:1. 掌握冷却法测量金属比热容的基本原理和方法。
2. 通过实验,了解和掌握热量计的使用和调整方法。
3. 利用冷却法测量金属的比热容,提高实验技能和数据处理能力。
二、实验原理:冷却法是测量物质比热容的一种常用方法。
其基本原理是:将一定质量的待测物质加热到一定的温度,然后让其自然冷却,通过测量物质的温度变化和时间的关系,计算出物质的比热容。
三、实验设备:热量计、待测金属样品、电热丝、温度计、秒表等。
四、实验步骤:1. 将待测金属样品放入热量计中,记录初始温度。
2. 开启电热丝,加热金属样品,同时用温度计和秒表记录金属样品的温度和时间。
3. 当金属样品的温度达到设定值后,关闭电热丝,让金属样品自然冷却。
4. 继续用温度计和秒表记录金属样品的温度和时间,直到金属样品的温度恢复到初始温度。
5. 根据实验数据,计算金属样品的比热容。
五、实验数据处理:1. 计算金属样品在加热过程中吸收的热量Q1 = m * c * (T2 - T1),其中m为金属样品的质量,c为金属的比热容,T1为初始温度,T2为加热后的温度。
2. 计算金属样品在冷却过程中放出的热量Q2 = m * c * (T1 - T3),其中T3为冷却后的温度。
3. 计算金属样品的总热量Q = Q1 + Q2。
4. 根据公式c = Q / (m * (T2 - T1)),计算金属的比热容。
六、实验注意事项:1. 实验过程中要严格按照操作规程进行,确保实验安全。
2. 实验数据要准确记录,避免误差。
3. 实验结束后,要及时清理实验设备,保持实验室清洁。
七、实验结果与分析:(这部分需要根据实际实验数据进行填写)通过本次实验,我掌握了冷却法测量金属比热容的基本原理和方法,提高了实验技能和数据处理能力。
空气比热容比的测定实验报告
一、实验目的1. 通过实验测定室温下空气的比热容比。
2. 深入理解理想气体在绝热膨胀过程中的热力学规律。
3. 掌握气体压力传感器和电流型集成温度传感器的原理及使用方法。
二、实验原理空气的比热容比(γ)是指空气的定压比热容(Cp)与定容比热容(Cv)的比值,即γ = Cp / Cv。
对于理想气体,根据热力学定律,有γ = (Cp - Cv) / Cv。
本实验通过测量气体在绝热膨胀过程中的压强和温度变化,计算出空气的比热容比。
三、实验器材1. 储气瓶一套2. 气体压力传感器3. 电流型集成温度传感器4. 测空气压强的三位半数字电压表5. 测空气温度的四位半数字电压表6. 连接电缆及电阻7. 打气球8. 计时器四、实验步骤1. 将储气瓶充满与周围空气同压强同温度的气体,关闭活塞C2。
2. 将打气球连接到充气活塞C1,向储气瓶内充入一定量的气体,使瓶内压强增大,温度升高。
3. 关闭充气活塞C1,等待瓶内气体温度稳定,达到与周围温度平衡。
4. 迅速打开放气阀门C2,使瓶内空气与周围大气相通,瓶内气体做绝热膨胀。
5. 使用气体压力传感器和电流型集成温度传感器实时测量瓶内气体的压强和温度变化。
6. 记录气体膨胀过程中的关键数据,如初始压强P0、初始温度T0、膨胀后压强P1、膨胀后温度T1等。
五、实验结果及数据处理1. 根据实验数据,绘制气体膨胀过程中的压强-温度图。
2. 利用理想气体状态方程 P0V0 = P1V1 和理想气体绝热方程P0^γ = P1^γ,求解空气的比热容比γ。
3. 对实验数据进行误差分析,包括系统误差和随机误差。
六、实验结果分析1. 通过实验,测量得到室温下空气的比热容比γ ≈ 1.4。
2. 分析实验结果,发现实验值与理论值基本吻合,说明本实验方法可靠。
3. 通过实验,加深了对理想气体绝热膨胀过程中热力学规律的理解。
七、实验总结1. 本实验通过测定室温下空气的比热容比,验证了理想气体绝热膨胀过程中的热力学规律。
比热容测定实验
比热容测定实验比热容测定实验是一种重要的物理实验,它可以帮助我们了解物质的热性质。
在本文中,我们将详细讨论比热容的定义和定律,并解释比热容测定实验的具体步骤和实验室准备工作。
此外,我们还会探讨该实验的应用和其他专业性角度。
首先,让我们来了解一下比热容是什么。
比热容是指物质在单位质量下吸收或释放的热量与其温度变化之间的关系。
根据热力学定律,比热容可以通过以下公式计算:C = Q / (mΔT)其中,C代表比热容,Q表示吸收或释放的热量,m是物质的质量,ΔT是温度变化量。
测量比热容的实验通常涉及加热和冷却物体,并测量其温度变化。
下面是步骤的详细解释:1. 实验准备:- 确定实验所需的材料和仪器。
通常情况下,我们会选择一个绝热杯,温度计,加热器和计时器等工具。
- 挑选适当的材料作为实验样品。
根据实验目的和需求,可以选择固体、液体或气体样品。
2. 温度测量:- 在实验开始之前,确保温度计已经校准并且准备好使用。
- 将温度计插入样品中,并记录开始时的温度。
3. 加热过程:- 将样品放入绝热杯中,并使用加热器逐渐加热样品。
- 使用计时器定时,同时记录样品的温度随时间的变化。
- 当样品达到所需的温度时停止加热。
4. 冷却过程:- 停止加热后,立即开始记录样品的温度随时间的变化。
- 使用计时器定时,直到样品的温度达到室温。
完成实验后,我们可以利用实验数据计算比热容。
首先,我们需要计算加热过程中的热量吸收量,可以使用以下公式:Q = mcΔT其中,Q是吸收的热量,m代表样品的质量,c是样品的比热容,ΔT是温度变化。
对于冷却过程,我们可以使用相同的公式计算释放的热量。
通过将热量吸收和释放的数据代入比热容的定义公式,我们可以得到比热容的数值。
比热容测定实验在许多实际应用中都具有重要意义。
比热容的值可以提供有关物质内部结构和相互作用的信息。
它在工程领域中用于设计和优化热交换装置,以便有效利用热量和能源。
此外,比热容也被广泛用于食品科学、材料科学和环境科学等领域的研究。
化学实验探究物质的比热容与温度变化的关系
化学实验探究物质的比热容与温度变化的关系在化学实验中,我们经常需要研究物质的特性和性质。
其中一个重要的特性就是比热容。
比热容是指单位质量物质在温度变化过程中吸收或释放的热量。
了解物质的比热容与温度变化的关系对于我们在实验室中的工作和研究至关重要。
实验室中,我们常常使用容器装载待测物质,利用加热或冷却的方法来控制物质的温度。
这个过程中,需要测量物质吸收或释放的热量,并记录温度的变化。
通过实验数据的分析,我们可以推断出物质的比热容以及其与温度变化之间的关系。
实验步骤:步骤一:实验准备准备一定质量的待测物质和一个恒温水槽。
在恒温水槽中设置一个温度计,以测量水槽内水的温度变化。
同时,准备一台电磁加热器,并将其连接到恒温水槽上。
步骤二:测量待测物质的质量使用天平准确测量待测物质的质量,并记录下来。
步骤三:测量水槽内水的初始温度使用温度计测量恒温水槽中水的初始温度,并记录下来。
步骤四:加热待测物质将待测物质放置在恒温水槽中,然后打开电磁加热器,开始加热过程。
在加热过程中,使用温度计不断测量并记录水的温度变化。
步骤五:测量水槽内水的最终温度待测物质完全加热后,关闭电磁加热器,并使用温度计测量恒温水槽中水的最终温度,并记录下来。
步骤六:数据分析根据测量数据,计算待测物质吸收或释放的热量。
根据热量和温度变化之间的关系,我们可以得出物质的比热容。
实验结果与讨论:通过以上实验步骤,我们可以得到待测物质的比热容和其与温度变化的关系。
比热容的数值代表了单位质量物质在温度变化过程中吸收或释放的热量的大小。
实验结果可以告诉我们不同物质的比热容是否相同,以及温度变化对比热容的影响。
在实验过程中,我们可以选择不同的物质进行测试,以比较它们的比热容。
实验结果可能显示不同物质的比热容有所不同,这是因为不同物质的分子结构和化学性质不同。
此外,在测量过程中我们还可以观察到不同物质在温度变化下的反应速率和状态变化。
一些物质可能会发生物理变化,如融化或凝固,而一些物质可能会发生化学反应。
空气比热容比的测量实验报告
空气比热容比的测量实验报告在我们进行空气比热容比的测量实验时,首先得搞清楚什么是比热容。
简单来说,比热容是物质吸收或释放热量的能力。
就空气而言,这个数值可不仅仅是个冷冰冰的数字,它关乎我们生活的方方面面,像是天气变化、气候调节等等。
想想吧,当你在炎热的夏天里大口喘气,正是空气的比热容在调节你的体感温度。
实验准备阶段,我们需要一些设备。
热水器、温度计和一个大容器,像个大桶子,里面装满水。
想象一下,水的温度从热烫的变得温暖如春,空气在其中悄悄地参与着。
温度计记录着变化,空气的角色就像在表演一场默剧,虽不显山露水,却扮演着重要的角色。
接下来,开始加热水,观察温度的变化。
温度上升的时候,空气也在悄悄吸收热量。
就像你在寒冷的冬天,穿上厚厚的外套,温暖是逐渐渗透的。
每一次的升温都让人心里涌起一股期待。
究竟这次测量能给我们带来什么样的惊喜呢?实验过程中,记录数据是至关重要的。
每一度温度的变化,每一秒的时间,都不容忽视。
就像细水长流,点滴积累,才能形成波澜壮阔的成果。
空气的比热容在这个过程中显露无疑,数据图表逐渐丰满,像是描绘出一幅美丽的画卷。
我们时而惊呼,时而沉思,空气的魅力正慢慢展现。
在测量结果中,我们发现空气的比热容比其他物质要小,这意味着它在温度变化时,热量吸收得并不多。
这一发现让人恍若穿越到科学的殿堂,深入思考,究竟这对我们的生活有何影响?比如说,在炎热的夏季,空气的冷却速度慢,正是这项特性让我们感受到一丝丝凉意。
最后,实验结果的分析是不可或缺的。
我们将数据进行整理,找出规律。
比热容的具体数值、计算公式、甚至误差分析,全部一一列出。
这一刻,所有的努力似乎都得到了回报,数据背后蕴含的知识让人倍感充实。
通过这次实验,我们不仅仅测量了空气的比热容,更深入地理解了自然界的奥妙。
总的来说,这次实验不止是对空气比热容的测量,它是一次探索之旅。
每一次的温度变化,每一次的记录,都是在为科学的天空增添一抹亮丽的色彩。
空气在我们的生活中无处不在,而它的比热容则是这幅画卷中不可或缺的部分。
比较法测比热容的概念
比较法测比热容的概念
比较法测比热容是一种物理实验方法,用于测量物质在单位质量下的热容量。
该方法的基本原理是将待测物质与已知比热容的物质混合在一起,然后用热量计测量混合物的总热量变化,从而计算待测物质的比热容。
在比较法测量比热容时,待测物质通常与水或铜混合,因为这两种物质的比热容已知并且容易获得。
混合前,我们需要将待测物质和混合物体系的温度均衡。
然后再进行混合,用热量计测量混合后体系的总热量变化,并将结果除以待测物质的质量和混合前的温度差,即可得到待测物质的比热容。
比较法测量比热容的主要优点是操作简单、准确性较高且适用范围广。
然而该方法也存在一些局限性,例如需要事先知道混合物体系的比热容,且混合时要确保温度均匀,这样才能保证实验的准确性。
总之,比较法测量比热容是实验室中常用的一种方法,主要用于研究物质的热特性及其应用。
该方法的简单操作和高精度使其在实验室和工业生产中得到广泛应用。
比热容实验
【知识点的认识】为了比较水和煤油的吸热能力,小王做了如图所示的实验,在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和煤油,用两个相同的酒精灯对其加热,并用相同的两支温度计分别同时测量水和煤油的温度变化,实验数据如下:液体质量(g)初温(℃)末温(℃)加热时间(min)水 300 20 30 12煤油 300 20 30 6(1)在此实验中,为比较水和煤油吸热能力的大小,我们可以加热相同的时间,观察升高温度的不同;也可以升高相同的温度,比较加热时间的长短.(2)分析下表中的实验数据可知:质量相同的水和煤油,升高相同的温度时,水吸收的热量多,表明水的吸热能力大.(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油,煤油升高的温度更高.(4)由于物体吸收热量的多少不使用仪器测量,本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短,这种科学方法叫转换法.分析:(1)判断水与煤油的吸热本领的大小,有两种方法:①可判断两种物质在升高相同温度的情况下,所用时间的多少.用时较多的,说明吸收的热量多,则比热较大.②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下,升高温度的多少.温度升高较多的,则比热较小.(2)根据表中实验数据进行分析,然后答题.(3)加热相同的时间,质量相同的水和煤油,由于煤油的吸热本领小,所以煤油升高的温度更高;(4)本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短,所用的方法为转换法.解:(1)在此实验中,为了比较水和煤油吸热本领的大小,我们可以加热相同的时间,观察升高的温度的不同;也可以让它们其升高相同温度,比较加热时间,来比较它们吸热本领的大小.(2)由实验数据知,质量相同的水和煤油,升高相同温度时,水需要的加热时间更长,说明水吸收的热量更多,表明水的吸热本领大.(3)因为煤油比水的吸热本领小,所以加热相同的时间,它们吸收相等热量时,质量相同的水和煤油,煤油升高的温度更高;(4)由于物体吸收热量的多少不使用仪器测量,本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短,这种科学方法叫转换法.故答案为:(1)升高温度;升高相同的温度,比较加热时间的长短;(2)水;水;(3)煤油;(4)转换.点评:本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容(吸热能力)的大小,本题有一定的难度,解题时要注意控制变量法的应用.一.选择题(共9小题)1.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,图中燃料的质量相同,烧杯内液体的质量也相同.要比较不同燃料的热值和不同物质的比热容,下列选择正确的是()A.比较热值,应选择甲乙两图进行实验;比较比热容,应选择甲丙两图进行实验B.比较热值,应选择甲乙两图进行实验;比较比热容,应选择乙丙两图进行实验C.比较热值,应选择甲丙两图进行实验;比较比热容,应选择甲乙两图进行实验D.比较热值,应选择乙丙两图进行实验;比较比热容,应选择甲乙两图进行实验2.在比较不同液体吸收相同热量时,温度升高快慢的实验中,需要控制一些变量,下列各控制内容,有必要的是()A.加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等B.盛放液体的容器要相同C.两种液体的体积要完全相等D.两种液体的初温一定要相同3.在“比较水不煤油吸热时升温快慢”的实验中,不需要控制的变量是()A.采用完全相同的加热方式B.酒精灯里所加的酒精量相同C.取相同质量的水和煤油D.盛放水和煤油的容器相同4.在“比较不同液体的比热容大小”的实验中,用相同的酒精灯对四种液体加热,得到如表所示的数据:次数液体质量/g升高的温度加热时间/min/℃1水2001072甲20020103乙40020144丙4001514如果四次实验中,在相同时间内,水、甲、乙、丙吸收的热量相等,已知水的比=4.2×103J•(kg•℃)﹣1,则由上述条件可得()热容为C水A.第1次实验中,水吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量B.第1、2次实验中,甲液体吸收的热量比水吸收的热量少C.乙液体的比热容为2.1×103J•(kg•℃)﹣1D.丙液体的比热容小于乙液体的比热容5.小明利用如图装置“比较不同物质吸热情况”,关于该实验下列说法正确的是()A.烧杯中水和食用油的体积相等B.烧杯中液体内能增加是通过热传递方式C.实验表明质量相同的不同物质,升温时吸收热量相同,加热时间不同D.只能通过比较加热时间来比较吸热能力6.如图所示,两个相同的容器中装有初温相同、等质量的水和食用油,用相同的酒精灯分别对其加热相同的时间(热量损失不计,且液体均未沸腾),已知水的比热容大于食用油的比热容.则加热﹣段时间后,比较两种液体的温度.下列说法中正确的是()A.食用油温度高于水的温度B.食用油温度低于水的温度C.食用油温度等于水的温度D.以上情况均有可能7.如图所示,是同学们探究“物质吸热能力”的实验装置.关于此实验下列说法错误的是()A.该实验需要的测量仪器是温度计、天平和停表B.该实验中改变内能的方式是热传递C.该实验中用加热时间来表示吸热多少,同时通过温度变化量的大小来判断物质吸热能力D.该实验器材的组装顺序从上到下为好,可以使操作简单8.在“比较不同液体比热容大小”的实验中,用相同的酒精灯对四种液体加热,得到如表所示的数据:次数液体质量/g升高的温度/℃加热时间/min1水2001072甲20020103乙40020144丙4001514如果四次实验中,在相同时间内,水、甲、乙、丙吸收的热量相等,已知水的比热容为c水=4.2×103J•(kg•℃)﹣1,则由上述条件可得()A.丙液体的比热容小于乙液体的比热容B.乙液体的比热容为2.1×103J•(kg•℃)﹣1C.第1次实验中,水吸收的热量一定等于酒精燃烧放出的热量D.第3、4次实验中,乙液体吸收的热量比丙液体吸收的热量多9.物理兴趣小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置.在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是()A.采用完全相同的加热方式B.酒精灯里所加酒精量相同C.取相同质量的水和另一种液体D.加热水和加热液体的烧杯相同二.解答题(共4小题)10.某小组的同学做“探究不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置.(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是A.常用完全相同的加热方式B.酒精灯里所加酒精量相同C.取相同质量的水和另一种液体D.盛放水和另一种液体的容器相同(2)加热到一定时刻,水开始沸腾,此时的温度如图丙所示,则水的沸点是℃,这表明实验时的大气压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压.(3)而另一种液体相应时刻并没有沸腾,但是温度计的示数比水温要高得多,请你就此现象进行分析,本实验的初步结论为:.(4)本实验除了能够说明上述问题之外,还能够说明许多问题,请你写出其中的一个问题:.11.为了比较物质的吸热升温现象,小明做了以下的实验:如图甲所示,小明将质量相同的A、B两种液体分别装入两个完全相同的烧杯中,分别用两个完全相同的酒精灯同时加热,用两支相同的温度计分别测量烧杯内液体的温度,液体温=4.2×103 J/(kg•℃)].度随时间变化关系如图乙所示.[已知c水(1)实验中,用玻璃棒不断搅拌的目的是.(2)分析图象可知,如果给质量相同的A和B两种液体加热相同的时间,则升高的温度会更高些,两者增加的内能(选填“甲多”、“相等”或“乙多”).(3)若A、B两种液体中,一种液体是水,另一种液体的比热容是J/(kg•℃).12.小华学习做饭的过程中,经常加热油和水,她猜想油的比热容比水小.(1)能够支持她这一猜想的事实是A.同样情况下,油升温比水快B.油能把食物炸黄,而水不能C.油能漂在水面上D.油比水难蒸发(2)为了验证猜想,小华向两个同样的烧杯里分别倒入相同的水和油,并测量它们的初始温度.在同样条件下加热相同时间后,水的温度升高了25℃,油的温度升高了30℃,由此可得油的比热容为J/(kg•℃)[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).13.小华学习做饭的过程中,经常加热油和水,她猜想油的比热容比水小.(1)能够支持她这一猜想的事实是A.同样情况下,油升温比水快B.油能把食物炸黄,而水不能C.油能漂在水面上D.油比水难蒸发(2)为了验证猜想,小华采用图甲所示的实验方式进行验证.他向两个同样的烧杯里分别装入200克的水和油,用同样的电加热器加热,测量它们的初始温度都是20℃.实验中,用(填序号)间接反映液体吸收热量的多少.A.通电时间B.温度计示数的变(3)加热一段时间,两种物质的温度随加热时间变化的关系如图所示,由图象=4.2×103 J/(kg•℃)].可计算得出油的比热容为J/(kg•℃).[C水(4)图中所用加热器上标有“220V 800W”,请你根据图中数据计算出该加热器的热效率.2017年09月08日180****7108的初中物理组卷参考答案与试题解析一.选择题(共9小题)1.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,图中燃料的质量相同,烧杯内液体的质量也相同.要比较不同燃料的热值和不同物质的比热容,下列选择正确的是()A.比较热值,应选择甲乙两图进行实验;比较比热容,应选择甲丙两图进行实验B.比较热值,应选择甲乙两图进行实验;比较比热容,应选择乙丙两图进行实验C.比较热值,应选择甲丙两图进行实验;比较比热容,应选择甲乙两图进行实验D.比较热值,应选择乙丙两图进行实验;比较比热容,应选择甲乙两图进行实验【解答】解:为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验.为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验,A正确,BCD错误.故选A.2.在比较不同液体吸收相同热量时,温度升高快慢的实验中,需要控制一些变量,下列各控制内容,有必要的是()A.加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等B.盛放液体的容器要相同C.两种液体的体积要完全相等D.两种液体的初温一定要相同【解答】解:A、酒精灯里所加的酒精量对升温的快慢不会造成影响,属多余的量,故A不符合题意;B、实验中,两种液体的质量必须相等,符合控制变量法的要求,盛放两种液体的容器也会影响其吸热与升温的情况,故应使容器保持相同,故B符合题意;C、两种液体的质量必须相等,液体的体积对升温的快慢不会造成影响,属多余的量,故C不符合题意;D、实验时需要测量两种液体升高温度的情况进行比较,但不一定要求两种液体的初温相同,故D不符合题意.故选B.3.在“比较水不煤油吸热时升温快慢”的实验中,不需要控制的变量是()A.采用完全相同的加热方式B.酒精灯里所加的酒精量相同C.取相同质量的水和煤油D.盛放水和煤油的容器相同【解答】解:A、为保证煤油和水在相同时间内吸收的热量相同,应采用完全相同的加热方式,故A需要;B、为了减小误差,应尽量使酒精灯的火焰大小一样,但不一定要求酒精灯内的酒精相同,故B不需要;C、为了便于比较煤油和水的温度差,实验时应取相同质量的煤油和水,故C需要;D、为防止热量散失对实验的影响,应让盛放煤油和水的容器相同,故D需要.故选B.4.在“比较不同液体的比热容大小”的实验中,用相同的酒精灯对四种液体加热,得到如表所示的数据:次数液体质量/g升高的温度/℃加热时间/min 1水2001072甲20020103乙40020144丙4001514如果四次实验中,在相同时间内,水、甲、乙、丙吸收的热量相等,已知水的比热容为C水=4.2×103J•(kg•℃)﹣1,则由上述条件可得()A.第1次实验中,水吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量B.第1、2次实验中,甲液体吸收的热量比水吸收的热量少C.乙液体的比热容为2.1×103J•(kg•℃)﹣1D.丙液体的比热容小于乙液体的比热容【解答】解:A、用酒精灯加热液体,酒精燃烧放出的热量只有一部分被水吸收,还有一部分热量被容器吸收和散失到空气中,故A错误;B、相同的酒精灯加热液体,在单位时间内酒精灯放出的热量相同,加热时间越长,放出的热量越多,故甲液体比水液体吸收的热量多,故B错误;C、相同的酒精灯加热液体,单位时间内放出的热量相等,故Q乙:Q水=2:1,又知△t乙:△t水=2:1,m乙:m水=2:1,由Q=cm△t 得,===,即c乙=×c水=×4.2×103J/kg•℃=2.1×103J/kg•℃,故C正确;D、根据吸热公式Q=cm△t可知,乙、丙两种液体质量相等,吸收相同的热量,丙升高的温度越低,所以丙的比热容大,故D错误.故选:C.5.小明利用如图装置“比较不同物质吸热情况”,关于该实验下列说法正确的是()A.烧杯中水和食用油的体积相等B.烧杯中液体内能增加是通过热传递方式C.实验表明质量相同的不同物质,升温时吸收热量相同,加热时间不同D.只能通过比较加热时间来比较吸热能力【解答】解:A、根据控制变量法可知:烧杯中水和食用油的质量相等,由于水的密度比食用油的密度大,根据V=可知水的体积比食用油的体积小.故A错误.B、加热过程液体内能增加,是通过热传递方式完成,故B正确.C、酒精灯的火焰相同,吸收相同的热量,则升温时吸收热量相同,加热时间相同.故C错误.D、加热相同的时间,说明吸收的热量相等,物体吸热多少是由加热时间决定的.依据c=可知:在升高相同温度的情况下,则用时较多的吸收的热量多,则比热较大,故D错误.故选B.6.如图所示,两个相同的容器中装有初温相同、等质量的水和食用油,用相同的酒精灯分别对其加热相同的时间(热量损失不计,且液体均未沸腾),已知水的比热容大于食用油的比热容.则加热﹣段时间后,比较两种液体的温度.下列说法中正确的是()A.食用油温度高于水的温度B.食用油温度低于水的温度C.食用油温度等于水的温度D.以上情况均有可能【解答】解:在比较水和食用油的吸热能力的实验中,在两个相同的容器中装有初温相同、等质量的水和食用油,用相同的酒精灯分别对其加热相同的时间,即吸收的热量相同,因为水的比热容大于食用油的比热容,根据△t=可知,食用油升高的温度大于水升高的温度,所以食用油温度高于水的温度.故选A.7.如图所示,是同学们探究“物质吸热能力”的实验装置.关于此实验下列说法错误的是()A.该实验需要的测量仪器是温度计、天平和停表B.该实验中改变内能的方式是热传递C.该实验中用加热时间来表示吸热多少,同时通过温度变化量的大小来判断物质吸热能力D.该实验器材的组装顺序从上到下为好,可以使操作简单【解答】解:A、实验中所需要的测量温度质量和加热时间,所以需要的测量仪器有温度计、天平和秒表.故A正确;B、水从酒精灯那里吸热,是通过热传递的方式改变内能的,故B正确;C、实验中,用相同的酒精灯对液体加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,加热时间越长,液体吸收的热量越多,可以用加热时间的长短表示液体吸收热量的多少;实验中取质量相同的液体,用相同的电加热器加热,液体吸收相同的热量,升高的温度不同,吸热能力不同;故C正确;D、酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以先放好烧杯后,再调节温度计的高度;所以,安装顺序为从下到上,故D错误.故选D.8.在“比较不同液体比热容大小”的实验中,用相同的酒精灯对四种液体加热,得到如表所示的数据:次数液体质量/g升高的温度/℃加热时间/min1水2001072甲20020103乙40020144丙4001514如果四次实验中,在相同时间内,水、甲、乙、丙吸收的热量相等,已知水的比热容为c水=4.2×103J•(kg•℃)﹣1,则由上述条件可得()A.丙液体的比热容小于乙液体的比热容B.乙液体的比热容为2.1×103J•(kg•℃)﹣1C.第1次实验中,水吸收的热量一定等于酒精燃烧放出的热量D.第3、4次实验中,乙液体吸收的热量比丙液体吸收的热量多【解答】解:A、根据吸热公式Q吸=cm△t,乙、丙两种液体质量相等,吸收相同的热量,丙升高的温度低,所以丙的比热容大,故A错误.B、相同的酒精灯加热液体,单位时间内放出的热量相等,故Q乙:Q水=2:1,又知△t乙:△t水=2:1,m乙:m水=2:1,由Q=cm△t得,====,c乙=×c水=×4.2×103J/kg•℃=2.1×103J/kg•℃,故B正确;C、用酒精灯加热液体,酒精燃烧放出的热量只有一部分被水吸收,还有一部分热量被容器吸收和散失到空气中,故C错误;D、第3、4次实验中,物质的质量是相同的,加热时间相同,吸收的热量相同,故D错误;故选:B.9.物理兴趣小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置.在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是()A.采用完全相同的加热方式B.酒精灯里所加酒精量相同C.取相同质量的水和另一种液体D.加热水和加热液体的烧杯相同【解答】解:A、为保证水和液体在相同时间内吸收的热量相同,采用完全相同的加热方式,故A正确.B、实验时为了减小误差,应尽量使酒精灯的火焰大小一样,但不一定要求酒精灯内的酒精相同,故B错误.C、为了便于比较水与液体升高的温度差,实验时应取相同质量的水和液体,故C正确.D、为防止热量散失对实验的影响,应让盛放水和液体的容器相同,故D正确.故选B.二.解答题(共4小题)10.某小组的同学做“探究不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置.(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是B A.常用完全相同的加热方式B.酒精灯里所加酒精量相同C.取相同质量的水和另一种液体D.盛放水和另一种液体的容器相同(2)加热到一定时刻,水开始沸腾,此时的温度如图丙所示,则水的沸点是98℃,这表明实验时的大气压强小于(选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压.(3)而另一种液体相应时刻并没有沸腾,但是温度计的示数比水温要高得多,请你就此现象进行分析,本实验的初步结论为:不同物质的吸热能力不同.(4)本实验除了能够说明上述问题之外,还能够说明许多问题,请你写出其中的一个问题:气压相同时,不同液体的沸点与什么因素有关.【解答】解:(1)用控制变量法进行探究,因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式,与酒精的多少无关,所以B选项多余.(2)在丙图中,水的沸点为98℃;因为沸点低于100℃,所以实验时的大气压小于一个标准大气压.(3)在质量、吸收的热量相同时,不同液体升高的温度不同,说明不同物质的吸热能力不同.(4)水沸腾时,液体没有沸腾,由此可以想到:在气压相同时,不同液体的沸点与什么因素有关?故答案为:(1)B;(2)98;小于;(3)不同的物质的吸热能力不同;(4)气压相同时,不同液体的沸点与什么因素有关.11.为了比较物质的吸热升温现象,小明做了以下的实验:如图甲所示,小明将质量相同的A、B两种液体分别装入两个完全相同的烧杯中,分别用两个完全相同的酒精灯同时加热,用两支相同的温度计分别测量烧杯内液体的温度,液体温=4.2×103 J/(kg•℃)].度随时间变化关系如图乙所示.[已知c水(1)实验中,用玻璃棒不断搅拌的目的是使液体均匀受热.(2)分析图象可知,如果给质量相同的A和B两种液体加热相同的时间,则A 升高的温度会更高些,两者增加的内能相等(选填“甲多”、“相等”或“乙多”).(3)若A、B两种液体中,一种液体是水,另一种液体的比热容是 2.1×103J/(kg•℃).【解答】解:(1)实验中,用玻璃棒不断搅拌的目的是使得液体受热均匀;(2)因为用两个完全相同的酒精灯同时加热,加热相同的时间,吸收热量相同,由图象知,相同质量的A和B,A温度升高得较快,说明A的吸热能力弱;(3)由题意知,比热容较大的应该是水,由图象知,当加热10min时,水温度升高了20℃,另一液体温度升高了40℃,水和另一液体吸收的热量相等,则c水m水△t水=c液m液△t液△t液=2△t水,则c液=c水=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃).故答案为:(1)使液体均匀受热;(2)A;相等;(3)2.1×10312.小华学习做饭的过程中,经常加热油和水,她猜想油的比热容比水小.(1)能够支持她这一猜想的事实是AA.同样情况下,油升温比水快B.油能把食物炸黄,而水不能C.油能漂在水面上D.油比水难蒸发(2)为了验证猜想,小华向两个同样的烧杯里分别倒入质量相同的水和油,并测量它们的初始温度.在同样条件下加热相同时间后,水的温度升高了25℃,油的温度升高了30℃,由此可得油的比热容为 3.5×103J/(kg•℃)[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).【解答】解:(1)油比水的比热容小,说明质量相同的油和水在温度的变化量相同时,油比水吸热少,或质量相同的油和水吸收相同热时,油比水温度升高的多,故选A.(2)若要验证猜想,小华应向两个同样的烧杯里分别倒入质量相等的水和油,并测量它们的初始温度.设水和油的质量都是m,油的比热为c,根据题意得:Q吸水=Q吸油c水m△t水=cm△t油4.2×103 J/(kg•℃)×m×25℃=cm×30℃c=3.5×103 J/(kg•℃).故答案为:(1)A;(2)质量;3.5×103.13.小华学习做饭的过程中,经常加热油和水,她猜想油的比热容比水小.(1)能够支持她这一猜想的事实是AA.同样情况下,油升温比水快B.油能把食物炸黄,而水不能C.油能漂在水面上D.油比水难蒸发(2)为了验证猜想,小华采用图甲所示的实验方式进行验证.他向两个同样的烧杯里分别装入200克的水和油,用同样的电加热器加热,测量它们的初始温度都是20℃.实验中,用A(填序号)间接反映液体吸收热量的多少.A.通电时间B.温度计示数的变(3)加热一段时间,两种物质的温度随加热时间变化的关系如图所示,由图象可计算得出油的比热容为 2.1×103J/(kg•℃).[C水=4.2×103 J/(kg•℃)].(4)图中所用加热器上标有“220V 800W”,请你根据图中数据计算出该加热器的热效率.【解答】解:(1)油比水的比热容小,说明质量相同的油和水在温度的变化量相同时,油比水吸热少,或质量相同的油和水吸收相同热时,油比水温度升高的多,故选A.(2)用相同的电加热器加热,通电时间越长,电加热器放出的热量越多,液体吸热越多,故选A;(3)由图象可知:用两个相同的电热器给质量相同的油和水加热,水温度升高60℃需要2min,油温度升高60℃需要1min.所以质量相同的油和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为:Q水吸=2Q油吸.由热量计算公式Q=cm△t,得:c=.即:c水=2c油.所以c油=c水=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃).(4)1min内水吸热为:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×20℃=16800J;电加热器放出的热量为:W=Pt=800W×60s=48000J;加热的效率为:η=×100%=×100%=35%.故答案为:(1)A;(2)A;(3)2.1×103;(4)35%.。
比热容实验
【知识点的认识】为了比较水和煤油的吸热能力,小王做了如图所示的实验,在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和煤油,用两个相同的酒精灯对其加热,并用相同的两支温度计分别同时测量水和煤油的温度变化,实验数据如下:液体质量(g)初温(℃)末温(℃)加热时间(min)水 300 20 30 12煤油 300 20 30 6(1)在此实验中,为比较水和煤油吸热能力的大小,我们可以加热相同的时间,观察升高温度的不同;也可以升高相同的温度,比较加热时间的长短.(2)分析下表中的实验数据可知:质量相同的水和煤油,升高相同的温度时,水吸收的热量多,表明水的吸热能力大.(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油,煤油升高的温度更高.(4)由于物体吸收热量的多少不使用仪器测量,本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短,这种科学方法叫转换法.分析:(1)判断水与煤油的吸热本领的大小,有两种方法:①可判断两种物质在升高相同温度的情况下,所用时间的多少.用时较多的,说明吸收的热量多,则比热较大.②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下,升高温度的多少.温度升高较多的,则比热较小.(2)根据表中实验数据进行分析,然后答题.(3)加热相同的时间,质量相同的水和煤油,由于煤油的吸热本领小,所以煤油升高的温度更高;(4)本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短,所用的方法为转换法.解:(1)在此实验中,为了比较水和煤油吸热本领的大小,我们可以加热相同的时间,观察升高的温度的不同;也可以让它们其升高相同温度,比较加热时间,来比较它们吸热本领的大小.(2)由实验数据知,质量相同的水和煤油,升高相同温度时,水需要的加热时间更长,说明水吸收的热量更多,表明水的吸热本领大.(3)因为煤油比水的吸热本领小,所以加热相同的时间,它们吸收相等热量时,质量相同的水和煤油,煤油升高的温度更高;(4)由于物体吸收热量的多少不使用仪器测量,本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短,这种科学方法叫转换法.故答案为:(1)升高温度;升高相同的温度,比较加热时间的长短;(2)水;水;(3)煤油;(4)转换.点评:本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容(吸热能力)的大小,本题有一定的难度,解题时要注意控制变量法的应用.一.选择题(共9小题)1.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,图中燃料的质量相同,烧杯内液体的质量也相同.要比较不同燃料的热值和不同物质的比热容,下列选择正确的是()A.比较热值,应选择甲乙两图进行实验;比较比热容,应选择甲丙两图进行实验B.比较热值,应选择甲乙两图进行实验;比较比热容,应选择乙丙两图进行实验C.比较热值,应选择甲丙两图进行实验;比较比热容,应选择甲乙两图进行实验D.比较热值,应选择乙丙两图进行实验;比较比热容,应选择甲乙两图进行实验2.在比较不同液体吸收相同热量时,温度升高快慢的实验中,需要控制一些变量,下列各控制内容,有必要的是()A.加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等B.盛放液体的容器要相同C.两种液体的体积要完全相等D.两种液体的初温一定要相同3.在“比较水不煤油吸热时升温快慢”的实验中,不需要控制的变量是()A.采用完全相同的加热方式B.酒精灯里所加的酒精量相同C.取相同质量的水和煤油D.盛放水和煤油的容器相同4.在“比较不同液体的比热容大小”的实验中,用相同的酒精灯对四种液体加热,得到如表所示的数据:次数液体质量/g升高的温度加热时间/min/℃1水2001072甲20020103乙40020144丙4001514如果四次实验中,在相同时间内,水、甲、乙、丙吸收的热量相等,已知水的比=4.2×103J•(kg•℃)﹣1,则由上述条件可得()热容为C水A.第1次实验中,水吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量B.第1、2次实验中,甲液体吸收的热量比水吸收的热量少C.乙液体的比热容为2.1×103J•(kg•℃)﹣1D.丙液体的比热容小于乙液体的比热容5.小明利用如图装置“比较不同物质吸热情况”,关于该实验下列说法正确的是()A.烧杯中水和食用油的体积相等B.烧杯中液体内能增加是通过热传递方式C.实验表明质量相同的不同物质,升温时吸收热量相同,加热时间不同D.只能通过比较加热时间来比较吸热能力6.如图所示,两个相同的容器中装有初温相同、等质量的水和食用油,用相同的酒精灯分别对其加热相同的时间(热量损失不计,且液体均未沸腾),已知水的比热容大于食用油的比热容.则加热﹣段时间后,比较两种液体的温度.下列说法中正确的是()A.食用油温度高于水的温度B.食用油温度低于水的温度C.食用油温度等于水的温度D.以上情况均有可能7.如图所示,是同学们探究“物质吸热能力”的实验装置.关于此实验下列说法错误的是()A.该实验需要的测量仪器是温度计、天平和停表B.该实验中改变内能的方式是热传递C.该实验中用加热时间来表示吸热多少,同时通过温度变化量的大小来判断物质吸热能力D.该实验器材的组装顺序从上到下为好,可以使操作简单8.在“比较不同液体比热容大小”的实验中,用相同的酒精灯对四种液体加热,得到如表所示的数据:次数液体质量/g升高的温度/℃加热时间/min1水2001072甲20020103乙40020144丙4001514如果四次实验中,在相同时间内,水、甲、乙、丙吸收的热量相等,已知水的比热容为c水=4.2×103J•(kg•℃)﹣1,则由上述条件可得()A.丙液体的比热容小于乙液体的比热容B.乙液体的比热容为2.1×103J•(kg•℃)﹣1C.第1次实验中,水吸收的热量一定等于酒精燃烧放出的热量D.第3、4次实验中,乙液体吸收的热量比丙液体吸收的热量多9.物理兴趣小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置.在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是()A.采用完全相同的加热方式B.酒精灯里所加酒精量相同C.取相同质量的水和另一种液体D.加热水和加热液体的烧杯相同二.解答题(共4小题)10.某小组的同学做“探究不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置.(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是A.常用完全相同的加热方式B.酒精灯里所加酒精量相同C.取相同质量的水和另一种液体D.盛放水和另一种液体的容器相同(2)加热到一定时刻,水开始沸腾,此时的温度如图丙所示,则水的沸点是℃,这表明实验时的大气压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压.(3)而另一种液体相应时刻并没有沸腾,但是温度计的示数比水温要高得多,请你就此现象进行分析,本实验的初步结论为:.(4)本实验除了能够说明上述问题之外,还能够说明许多问题,请你写出其中的一个问题:.11.为了比较物质的吸热升温现象,小明做了以下的实验:如图甲所示,小明将质量相同的A、B两种液体分别装入两个完全相同的烧杯中,分别用两个完全相同的酒精灯同时加热,用两支相同的温度计分别测量烧杯内液体的温度,液体温=4.2×103 J/(kg•℃)].度随时间变化关系如图乙所示.[已知c水(1)实验中,用玻璃棒不断搅拌的目的是.(2)分析图象可知,如果给质量相同的A和B两种液体加热相同的时间,则升高的温度会更高些,两者增加的内能(选填“甲多”、“相等”或“乙多”).(3)若A、B两种液体中,一种液体是水,另一种液体的比热容是J/(kg•℃).12.小华学习做饭的过程中,经常加热油和水,她猜想油的比热容比水小.(1)能够支持她这一猜想的事实是A.同样情况下,油升温比水快B.油能把食物炸黄,而水不能C.油能漂在水面上D.油比水难蒸发(2)为了验证猜想,小华向两个同样的烧杯里分别倒入相同的水和油,并测量它们的初始温度.在同样条件下加热相同时间后,水的温度升高了25℃,油的温度升高了30℃,由此可得油的比热容为J/(kg•℃)[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).13.小华学习做饭的过程中,经常加热油和水,她猜想油的比热容比水小.(1)能够支持她这一猜想的事实是A.同样情况下,油升温比水快B.油能把食物炸黄,而水不能C.油能漂在水面上D.油比水难蒸发(2)为了验证猜想,小华采用图甲所示的实验方式进行验证.他向两个同样的烧杯里分别装入200克的水和油,用同样的电加热器加热,测量它们的初始温度都是20℃.实验中,用(填序号)间接反映液体吸收热量的多少.A.通电时间B.温度计示数的变(3)加热一段时间,两种物质的温度随加热时间变化的关系如图所示,由图象=4.2×103 J/(kg•℃)].可计算得出油的比热容为J/(kg•℃).[C水(4)图中所用加热器上标有“220V 800W”,请你根据图中数据计算出该加热器的热效率.2017年09月08日180****7108的初中物理组卷参考答案与试题解析一.选择题(共9小题)1.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,图中燃料的质量相同,烧杯内液体的质量也相同.要比较不同燃料的热值和不同物质的比热容,下列选择正确的是()A.比较热值,应选择甲乙两图进行实验;比较比热容,应选择甲丙两图进行实验B.比较热值,应选择甲乙两图进行实验;比较比热容,应选择乙丙两图进行实验C.比较热值,应选择甲丙两图进行实验;比较比热容,应选择甲乙两图进行实验D.比较热值,应选择乙丙两图进行实验;比较比热容,应选择甲乙两图进行实验【解答】解:为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验.为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验,A正确,BCD错误.故选A.2.在比较不同液体吸收相同热量时,温度升高快慢的实验中,需要控制一些变量,下列各控制内容,有必要的是()A.加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等B.盛放液体的容器要相同C.两种液体的体积要完全相等D.两种液体的初温一定要相同【解答】解:A、酒精灯里所加的酒精量对升温的快慢不会造成影响,属多余的量,故A不符合题意;B、实验中,两种液体的质量必须相等,符合控制变量法的要求,盛放两种液体的容器也会影响其吸热与升温的情况,故应使容器保持相同,故B符合题意;C、两种液体的质量必须相等,液体的体积对升温的快慢不会造成影响,属多余的量,故C不符合题意;D、实验时需要测量两种液体升高温度的情况进行比较,但不一定要求两种液体的初温相同,故D不符合题意.故选B.3.在“比较水不煤油吸热时升温快慢”的实验中,不需要控制的变量是()A.采用完全相同的加热方式B.酒精灯里所加的酒精量相同C.取相同质量的水和煤油D.盛放水和煤油的容器相同【解答】解:A、为保证煤油和水在相同时间内吸收的热量相同,应采用完全相同的加热方式,故A需要;B、为了减小误差,应尽量使酒精灯的火焰大小一样,但不一定要求酒精灯内的酒精相同,故B不需要;C、为了便于比较煤油和水的温度差,实验时应取相同质量的煤油和水,故C需要;D、为防止热量散失对实验的影响,应让盛放煤油和水的容器相同,故D需要.故选B.4.在“比较不同液体的比热容大小”的实验中,用相同的酒精灯对四种液体加热,得到如表所示的数据:次数液体质量/g升高的温度/℃加热时间/min 1水2001072甲20020103乙40020144丙4001514如果四次实验中,在相同时间内,水、甲、乙、丙吸收的热量相等,已知水的比热容为C水=4.2×103J•(kg•℃)﹣1,则由上述条件可得()A.第1次实验中,水吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量B.第1、2次实验中,甲液体吸收的热量比水吸收的热量少C.乙液体的比热容为2.1×103J•(kg•℃)﹣1D.丙液体的比热容小于乙液体的比热容【解答】解:A、用酒精灯加热液体,酒精燃烧放出的热量只有一部分被水吸收,还有一部分热量被容器吸收和散失到空气中,故A错误;B、相同的酒精灯加热液体,在单位时间内酒精灯放出的热量相同,加热时间越长,放出的热量越多,故甲液体比水液体吸收的热量多,故B错误;C、相同的酒精灯加热液体,单位时间内放出的热量相等,故Q乙:Q水=2:1,又知△t乙:△t水=2:1,m乙:m水=2:1,由Q=cm△t 得,===,即c乙=×c水=×4.2×103J/kg•℃=2.1×103J/kg•℃,故C正确;D、根据吸热公式Q=cm△t可知,乙、丙两种液体质量相等,吸收相同的热量,丙升高的温度越低,所以丙的比热容大,故D错误.故选:C.5.小明利用如图装置“比较不同物质吸热情况”,关于该实验下列说法正确的是()A.烧杯中水和食用油的体积相等B.烧杯中液体内能增加是通过热传递方式C.实验表明质量相同的不同物质,升温时吸收热量相同,加热时间不同D.只能通过比较加热时间来比较吸热能力【解答】解:A、根据控制变量法可知:烧杯中水和食用油的质量相等,由于水的密度比食用油的密度大,根据V=可知水的体积比食用油的体积小.故A错误.B、加热过程液体内能增加,是通过热传递方式完成,故B正确.C、酒精灯的火焰相同,吸收相同的热量,则升温时吸收热量相同,加热时间相同.故C错误.D、加热相同的时间,说明吸收的热量相等,物体吸热多少是由加热时间决定的.依据c=可知:在升高相同温度的情况下,则用时较多的吸收的热量多,则比热较大,故D错误.故选B.6.如图所示,两个相同的容器中装有初温相同、等质量的水和食用油,用相同的酒精灯分别对其加热相同的时间(热量损失不计,且液体均未沸腾),已知水的比热容大于食用油的比热容.则加热﹣段时间后,比较两种液体的温度.下列说法中正确的是()A.食用油温度高于水的温度B.食用油温度低于水的温度C.食用油温度等于水的温度D.以上情况均有可能【解答】解:在比较水和食用油的吸热能力的实验中,在两个相同的容器中装有初温相同、等质量的水和食用油,用相同的酒精灯分别对其加热相同的时间,即吸收的热量相同,因为水的比热容大于食用油的比热容,根据△t=可知,食用油升高的温度大于水升高的温度,所以食用油温度高于水的温度.故选A.7.如图所示,是同学们探究“物质吸热能力”的实验装置.关于此实验下列说法错误的是()A.该实验需要的测量仪器是温度计、天平和停表B.该实验中改变内能的方式是热传递C.该实验中用加热时间来表示吸热多少,同时通过温度变化量的大小来判断物质吸热能力D.该实验器材的组装顺序从上到下为好,可以使操作简单【解答】解:A、实验中所需要的测量温度质量和加热时间,所以需要的测量仪器有温度计、天平和秒表.故A正确;B、水从酒精灯那里吸热,是通过热传递的方式改变内能的,故B正确;C、实验中,用相同的酒精灯对液体加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,加热时间越长,液体吸收的热量越多,可以用加热时间的长短表示液体吸收热量的多少;实验中取质量相同的液体,用相同的电加热器加热,液体吸收相同的热量,升高的温度不同,吸热能力不同;故C正确;D、酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以先放好烧杯后,再调节温度计的高度;所以,安装顺序为从下到上,故D错误.故选D.8.在“比较不同液体比热容大小”的实验中,用相同的酒精灯对四种液体加热,得到如表所示的数据:次数液体质量/g升高的温度/℃加热时间/min1水2001072甲20020103乙40020144丙4001514如果四次实验中,在相同时间内,水、甲、乙、丙吸收的热量相等,已知水的比热容为c水=4.2×103J•(kg•℃)﹣1,则由上述条件可得()A.丙液体的比热容小于乙液体的比热容B.乙液体的比热容为2.1×103J•(kg•℃)﹣1C.第1次实验中,水吸收的热量一定等于酒精燃烧放出的热量D.第3、4次实验中,乙液体吸收的热量比丙液体吸收的热量多【解答】解:A、根据吸热公式Q吸=cm△t,乙、丙两种液体质量相等,吸收相同的热量,丙升高的温度低,所以丙的比热容大,故A错误.B、相同的酒精灯加热液体,单位时间内放出的热量相等,故Q乙:Q水=2:1,又知△t乙:△t水=2:1,m乙:m水=2:1,由Q=cm△t得,====,c乙=×c水=×4.2×103J/kg•℃=2.1×103J/kg•℃,故B正确;C、用酒精灯加热液体,酒精燃烧放出的热量只有一部分被水吸收,还有一部分热量被容器吸收和散失到空气中,故C错误;D、第3、4次实验中,物质的质量是相同的,加热时间相同,吸收的热量相同,故D错误;故选:B.9.物理兴趣小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置.在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是()A.采用完全相同的加热方式B.酒精灯里所加酒精量相同C.取相同质量的水和另一种液体D.加热水和加热液体的烧杯相同【解答】解:A、为保证水和液体在相同时间内吸收的热量相同,采用完全相同的加热方式,故A正确.B、实验时为了减小误差,应尽量使酒精灯的火焰大小一样,但不一定要求酒精灯内的酒精相同,故B错误.C、为了便于比较水与液体升高的温度差,实验时应取相同质量的水和液体,故C正确.D、为防止热量散失对实验的影响,应让盛放水和液体的容器相同,故D正确.故选B.二.解答题(共4小题)10.某小组的同学做“探究不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置.(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是B A.常用完全相同的加热方式B.酒精灯里所加酒精量相同C.取相同质量的水和另一种液体D.盛放水和另一种液体的容器相同(2)加热到一定时刻,水开始沸腾,此时的温度如图丙所示,则水的沸点是98℃,这表明实验时的大气压强小于(选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压.(3)而另一种液体相应时刻并没有沸腾,但是温度计的示数比水温要高得多,请你就此现象进行分析,本实验的初步结论为:不同物质的吸热能力不同.(4)本实验除了能够说明上述问题之外,还能够说明许多问题,请你写出其中的一个问题:气压相同时,不同液体的沸点与什么因素有关.【解答】解:(1)用控制变量法进行探究,因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式,与酒精的多少无关,所以B选项多余.(2)在丙图中,水的沸点为98℃;因为沸点低于100℃,所以实验时的大气压小于一个标准大气压.(3)在质量、吸收的热量相同时,不同液体升高的温度不同,说明不同物质的吸热能力不同.(4)水沸腾时,液体没有沸腾,由此可以想到:在气压相同时,不同液体的沸点与什么因素有关?故答案为:(1)B;(2)98;小于;(3)不同的物质的吸热能力不同;(4)气压相同时,不同液体的沸点与什么因素有关.11.为了比较物质的吸热升温现象,小明做了以下的实验:如图甲所示,小明将质量相同的A、B两种液体分别装入两个完全相同的烧杯中,分别用两个完全相同的酒精灯同时加热,用两支相同的温度计分别测量烧杯内液体的温度,液体温=4.2×103 J/(kg•℃)].度随时间变化关系如图乙所示.[已知c水(1)实验中,用玻璃棒不断搅拌的目的是使液体均匀受热.(2)分析图象可知,如果给质量相同的A和B两种液体加热相同的时间,则A 升高的温度会更高些,两者增加的内能相等(选填“甲多”、“相等”或“乙多”).(3)若A、B两种液体中,一种液体是水,另一种液体的比热容是 2.1×103J/(kg•℃).【解答】解:(1)实验中,用玻璃棒不断搅拌的目的是使得液体受热均匀;(2)因为用两个完全相同的酒精灯同时加热,加热相同的时间,吸收热量相同,由图象知,相同质量的A和B,A温度升高得较快,说明A的吸热能力弱;(3)由题意知,比热容较大的应该是水,由图象知,当加热10min时,水温度升高了20℃,另一液体温度升高了40℃,水和另一液体吸收的热量相等,则c水m水△t水=c液m液△t液△t液=2△t水,则c液=c水=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃).故答案为:(1)使液体均匀受热;(2)A;相等;(3)2.1×10312.小华学习做饭的过程中,经常加热油和水,她猜想油的比热容比水小.(1)能够支持她这一猜想的事实是AA.同样情况下,油升温比水快B.油能把食物炸黄,而水不能C.油能漂在水面上D.油比水难蒸发(2)为了验证猜想,小华向两个同样的烧杯里分别倒入质量相同的水和油,并测量它们的初始温度.在同样条件下加热相同时间后,水的温度升高了25℃,油的温度升高了30℃,由此可得油的比热容为 3.5×103J/(kg•℃)[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).【解答】解:(1)油比水的比热容小,说明质量相同的油和水在温度的变化量相同时,油比水吸热少,或质量相同的油和水吸收相同热时,油比水温度升高的多,故选A.(2)若要验证猜想,小华应向两个同样的烧杯里分别倒入质量相等的水和油,并测量它们的初始温度.设水和油的质量都是m,油的比热为c,根据题意得:Q吸水=Q吸油c水m△t水=cm△t油4.2×103 J/(kg•℃)×m×25℃=cm×30℃c=3.5×103 J/(kg•℃).故答案为:(1)A;(2)质量;3.5×103.13.小华学习做饭的过程中,经常加热油和水,她猜想油的比热容比水小.(1)能够支持她这一猜想的事实是AA.同样情况下,油升温比水快B.油能把食物炸黄,而水不能C.油能漂在水面上D.油比水难蒸发(2)为了验证猜想,小华采用图甲所示的实验方式进行验证.他向两个同样的烧杯里分别装入200克的水和油,用同样的电加热器加热,测量它们的初始温度都是20℃.实验中,用A(填序号)间接反映液体吸收热量的多少.A.通电时间B.温度计示数的变(3)加热一段时间,两种物质的温度随加热时间变化的关系如图所示,由图象可计算得出油的比热容为 2.1×103J/(kg•℃).[C水=4.2×103 J/(kg•℃)].(4)图中所用加热器上标有“220V 800W”,请你根据图中数据计算出该加热器的热效率.【解答】解:(1)油比水的比热容小,说明质量相同的油和水在温度的变化量相同时,油比水吸热少,或质量相同的油和水吸收相同热时,油比水温度升高的多,故选A.(2)用相同的电加热器加热,通电时间越长,电加热器放出的热量越多,液体吸热越多,故选A;(3)由图象可知:用两个相同的电热器给质量相同的油和水加热,水温度升高60℃需要2min,油温度升高60℃需要1min.所以质量相同的油和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为:Q水吸=2Q油吸.由热量计算公式Q=cm△t,得:c=.即:c水=2c油.所以c油=c水=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃).(4)1min内水吸热为:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×20℃=16800J;电加热器放出的热量为:W=Pt=800W×60s=48000J;加热的效率为:η=×100%=×100%=35%.故答案为:(1)A;(2)A;(3)2.1×103;(4)35%.。
热学中的热容与比热容实验
热学中的热容与比热容实验在热学中,热容和比热容是两个重要的概念。
热容是指物体吸收热量时温度变化的大小,而比热容则是指单位质量物体吸收热量时温度变化的大小。
为了探究物体的热容与比热容,科学家们进行了一系列实验。
实验一:热容实验在热容实验中,一定量的物质被加热,观察其温度随时间的变化。
这个实验的基本原理是根据热力学第一定律,可以得出物体吸热量与其温度变化的关系。
具体的实验步骤如下:步骤一:准备实验器材。
实验所需的器材包括热量计、加热器、温度计等。
步骤二:称取一定质量的物质,例如水,放入热量计中。
确保物质的质量和初始温度的准确测量。
步骤三:通过加热器向热量计中输入一定的热量。
可以使用电热丝或者火焰等方式进行加热。
步骤四:记录物质温度随时间的变化。
可以使用温度计在不同时间间隔内测量物质的温度。
步骤五:根据实验结果,绘制温度-时间图。
通过观察曲线的变化可以得出物质的热容。
通过这个实验,可以获得物质吸热能力的信息,对于热学的研究有着重要的意义。
实验二:比热容实验在比热容实验中,研究的对象是不同物质的比热容。
比热容实验的关键是比较不同物质在相同条件下吸收相同热量时温度的变化情况。
具体的实验步骤如下:步骤一:准备实验器材。
实验所需的器材包括热量计、加热器、温度计等。
步骤二:准备不同物质的样品,确保样品的质量和初始温度的准确测量。
步骤三:称取一定质量的样品并放入热量计中。
步骤四:通过加热器向热量计中输入一定的热量。
记录样品温度随时间的变化。
步骤五:比较不同样品在相同条件下的温度变化。
观察不同样品的温度变化速率,可以得出不同物质的比热容大小。
比热容实验的结果对于研究物质的热传导和热性质具有重要的意义。
不同物质的比热容差异可以解释为何不同物质在相同热量输入下温度变化不同。
总结:通过热容与比热容实验,我们可以了解不同物质的热性质。
热容实验可以获得物质吸热能力的信息,而比热容实验则可以对不同物质的比热容进行比较。
这些实验为我们深入了解物质的热学特性和热传导提供了重要的实验依据。
固体比热容测定实验
固体比热容测定实验实验目的通过实验测定固体的比热容,掌握测定固体比热容的方法和原理。
实验器材•热水器•固体样品•温度传感器•温度计•量热器实验原理固体比热容是指单位质量的固体升高或降低1摄氏度所需要吸收或放出的热量。
在实验中,通过给固体样品加热或降温,测定其温度变化,并根据热量守恒原理计算固体的比热容。
实验步骤1.准备实验器材,并根据实验要求选择合适的固体样品。
2.将固体样品放入量热器中,并记录固体样品的质量。
3.在热水器中加热一定量的水至一定温度。
4.将加热好的水倒入量热器中,并开始记录固体样品和水的温度变化。
5.通过温度传感器和温度计记录样品和水的温度随时间的变化。
6.根据温度变化曲线和热量守恒原理,计算固体样品的比热容。
实验数据处理1.根据温度变化曲线计算固体样品的最终温度。
2.根据样品的质量、水的质量、水的初始温度和最终温度,计算固体的比热容。
实验结果分析根据实验数据处理的结果,分析固体样品的比热容大小,与已知数据进行比较,分析实验中可能存在的误差来源。
实验注意事项1.操作实验时需小心轻放实验器材,避免碰撞或损坏。
2.在操作过程中需注意安全,避免烫伤或其他意外发生。
3.实验结束后要做好实验器材的清洁和整理工作。
实验结论通过本实验,成功测定了固体样品的比热容,并分析了实验结果。
实验结果表明,实验测定值与参考值相符,说明实验操作准确,并获得了较为准确的固体比热容数值。
通过本次固体比热容测定实验,我对测定固体比热容的方法和原理有了更深入的了解,提高了实验操作和数据处理的能力,对后续学习和科研工作具有重要意义。
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• 9.(4分)(2014•随州)某同学用如图装 置测酒精的热值.加热前酒精灯的质量为 m1,加热一段时间后变为m2;烧杯中水的 质量为M,水的初温t1,末温t2,水的比热 容用c表示.用以上符号表达该同学测酒精 热值的计算式: .该同学测算发现, 测量值比课本中的“标准值”小很多,请 你写一条产生该误差的原因: 没有考虑 热量的散失 .
在“探究水和食用油吸热能力”的实验中,小明猜想物体温度升 • 5. 高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关,为了验证猜想, 同组的同学经过讨论,制定了两个方案: a.让研究对象升高相同的温度,然后比较它们吸收热量的多 少. b.让研究对象吸收相同的热量,然后比较它们升高温度的高 低. (1)实验室准备了两个规格相同的电加热器、两支温度计、烧 杯、秒表、适量的水和食用油,为了完成实验,还需要 (2)两方案中水和食用油吸热多少是通过 来反映的. (3)从两个方案中任选一个设计实验数据记录表.
4.如图所示,在两个相同的烧杯中分别盛有质量、 初温都相等的水和牛奶,用两个相同酒精灯对其 加热。 • (1)加热过程中,发现要使它们上升相同的温 度,需给水加热的时间要长一些,这是因为__ _____________。 • (2)停止加热后,在相同时间内,盛有___ 的烧杯(填“水”或“牛奶”)温度下降得快些。 若要使其温度下降不至太快,请说出一种方法: ______________。
2.在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、 乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内, 用相同的电加热器同时加热.记录相关数据,并 绘制出如图的图象.(不计热量损失) • (1)实验时,选用初温和 均相等的甲、乙两 种液体. • (2)加热10min,甲吸收的热量 (选填“大 于”、“小于”或“等于”)乙吸收的热量,甲 液体的沸点是 ℃. • (3)乙液体的比热容是甲液体比热容的 倍.
• 11.(2014年兰州市)(5分)水壶里装有 2kg、20℃的水,用天然气炉具将其加热至 沸腾,已知天然气的热值为,大气压强为1 标准大气压,。求: • ⑴烧开这壶水,水需要吸收多少热量? • ⑵若烧开这壶水消耗的天然气是,则天然 气炉具的效率是多少?
• 12.(2014年广西省玉林市)某团队在海拔3000 多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把 体积为2L的水从10℃加热到85℃时,共消耗了 5kg的干木柴,已知水的比热容为4.2×103J/ (kg.℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg)。求: (1)干木柴完全燃烧放出的热量。? (2)水吸收的热量。 • (3)铁锅烧水的的效率。 • (4)他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时,尽 管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间。马铃薯还是 煮不软,为什么?
1.某校课外物理兴趣小组的同学准备通过实验探究 以下两个问题:①质量相同的不同物质,在温度 变化相同时,吸收的热量多少与什么因素有关? ②质量相同的不同物质,在吸收相同的热量后,它 们的温度变化大小与什么因素有关? 图27
他们在图27中的A杯装入400g的水,在B杯中装入 400g的煤油,两液体的初温均为20℃,用两个相 同的电热器分别给水和煤油加热,表一和表二是 前后两次实验探究时记录的数据。
• 解:(1)干木柴完全燃烧放出的热量:Q放=qm= 1.2×107×5=6×107(J) • 水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103×2×10-3 =2(kg) • 水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103×2×(8510)=6.3×105(J) • (3)铁锅烧水的的效率:η=Q吸/Q放 =6.3×105(J)/6×107(J)=1.05% • (4)因为沸点随气压的减小而降低,高山上气压 小,所以水沸点降低,铁锅里的水尽管沸腾了, 但是温度比较低,马铃薯还是煮不软。
加热时间 /min 温度/℃ 沙子 水 0.5 2 4.3 1.5 4 7.9 2.0 6
15.2
2.5 8
18.4
3.0 10
22.2
• 8.(2014年广东省广州市)(4分)(2014•广州)有两 个容积相同的保温杯,设计实验比较哪个杯的保温效果 好. • (1)需要的实验器材: 温度计、手表 . • (2)写出实验步骤和判断哪个杯保温效果好的根据. • 解:(1)实验中用温度计测量保温杯内水的初温度和末 温度,用秒表(或钟表)记录时间.(2)实验步骤:① 先对两个保温杯进行编号②同时向两个保温杯中加满初温 相同的水,并记录初温T1;③用手表计时,1h后,分别 测量两个保温杯的末温为T2和T3④比较保温杯中水温度 的高低,判断哪个保温效果更好.根据:向相同容积的保 温杯内加满水,水的质量相同,由可知,比热容、质量相 同,经过相同的时间,末温越高的保温杯散失热量越少, 因此末温越高的保温杯保温效果越好.故答案为:(1) 温度计、秒表(或钟表);(2)实验步骤同上.
• 24. (2014年苏州市)(6分)燃气灶烧水 时,把质量为2kg、初温为20℃的水加热到 100℃,共燃烧了0.02m3天然气(假设天 然气完全燃烧).已知水的比热容为 4.2×103J/(kg.℃),天然气的热值为 8.4×l07J/m3.求: • (1)水吸收的热量; • (2)天然气完全燃烧放出的热量; • (3)燃气灶烧水时的效率.
图10
• 7.小明在学习“物质的比热容”时,取相同质量的水和沙子,用相同的 酒精灯加热,测得它们升高的温度如表,并在图乙中作出沙子升高的 温度随时间变化的图线. • (1)用温度计测量水的初温如图甲所示,其读数为__________℃。 (2)实验中选用相同的酒精灯加热,可以认为相同时间内水和沙子 __________相同. (3)请利用表中数据在图乙中作出表示水升高的温度随时间变化规律 的图线。 (4)沙子在1.0~1.5min内升高的温度有明显异常,其主要原因是 __________。 (5)小明再用50g水和100g水做实验,以吸收的热量Q为纵坐标,升 高的温度△t为横坐标,分别画出50g水和100g水的Q-△t图象.它们都 是过原点的直线,即Q=k△t.进一步分析,发现这两条直线的k值与对 应水的__________之比相等。
液体 水 煤油
体积 400g 400g
初温 20℃ 20℃
液体 水 煤油
体积 400g 400g
初温 20℃ 20℃
表二
加热时间 10min 10min
末温 50℃ 80℃
(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质 _____________________ ; (2)分析表中的实验数据可知: ①表一的数据说明质量相同的水和 煤油升高相同的温度所吸收的热量_____________________ ; ②表二的数据说明质量相同的水和煤油吸收相同的热量时升高的 温度_____________________。 (3)实验中有些同学发现:刚开始加热时,情况与(2)的结论不符, 你认为可能的原因是___________。
6.为了比较水和煤油的吸热能力,江涛用两个相同 的装置做了如图10所示的实验. • (1)在两个相同的烧杯中应加入初温相 同、 相同的水和煤油; • (2)实验中搅拌器的作用是:使液体 ; 选用相同酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相 同时间内 ; • (3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得 (选填“快”或“慢”),这表明 吸热 本领更强.
3.如图1所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验.将质量相等的 沙子和水分别装在易拉罐中,并测出沙子和水的初温.然后用酒精 灯加热并不断搅拌,每隔lmin记录一次温度. • 实验记录如下表
加热时间 /min 0 1 2 3 4
温度/℃
沙子
水
20
20
25
29
22
34
23
38
24
(1)实验中,加热时间实质上反映了 (2)根据实验数据,在图2中画出沙子和水的温度随时间变化的图 象. • (3)分析图象可知,对于质量相等的沙子和水:吸收相等热量,升 温较快的是 ;若使两者升高相同的温度,则 吸收的热量较 多.通过大量类似实验,人们发现了物质的又一种物理属性,物理 学将这种属性叫做 .