【实验器材】如图所示,甲、乙、丙、丁四个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体的质量都相同。
【实验步骤】小明同学利用选择好的实验器材,并组装好后进行实验,实验结果如下表:
燃料 | 加热前的水温/℃ | 燃料燃尽后的水温/℃ |
酒精 | 25 | 44 |
菜籽油 | 25 | 34 |
根据表格中的数据,你认为热值较大的燃料是(选填“酒精”和“菜籽油”)。
【拓展】若根据实验数据算出了水吸收的热量,结合10g燃料这一数据算出燃料的热值,小华认为这样算出的热值不可靠,理由是。利用此实验方法测出的燃料热值将比真实值(选填“偏大”或“偏小”)。
【探究名称】比较白沙糖和盐的比热容大小关系。
【问题】小聪在家向妈妈学烹饪时注意到,盐(主要成分是NaCl)和白沙糖(主要成分是蔗糖)外观非常像(如图甲),除了尝味道几乎分辨不出来。
【证据】于是他找来小明和小林,想利用自己所学的物理知识,科学的分辨出两种物质。经过查阅资料,他们得到以下数据(如下表):
物质 | 密度/g·cm3 | 熔点/℃ | 比热容/ |
盐(NaCl) | 2.17 | 801 | |
白沙糖(蔗糖) | 1.66 | 185 |
(1)小聪用天平测得白沙糖的质量如图甲所示,白沙糖的质量为g,;实验中,应该取盐的(选填“体积”、“质量”)相同,分别装入C、D试管中;
【解释】
(2)小明和小林从学校借来实验器材,组装了如图乙所示装置,将两个试管放入同一烧杯中进行水浴法加热,目的是使两种样品在相同时间内相等。某时刻,试管D中温度计示数如图乙所示,此时温度为℃,实验中每隔一段时间记录一次C、D管中物质的温度,并记录数据,做出温度随时间变化的规律图像,如图丙所示;
(3)根据图丙可知,吸收相等热量,升温较多的是(选填“C”或“D”),进而判断出试管D中样品为(选填“糖”或“盐”);
【交流】
(4)小林发现该实验所用的水浴法加热,是无法根据熔点辨别两种物质的,原因是。
【问题】小明发现用打气筒给篮球打气时,外壁有些发热,这是什么原因导致的呢?实验小组联系所学物理知识,提出了以下两个猜想:
猜想1:可能是活塞与筒壁摩擦;
猜想2:可能是活塞不断压缩气体做功;
【证据】他们选用打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等设计了实验进行探究,实验时分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点,如下图所示:
(1)打气筒内壁热量是通过的方式传递到外壁;活塞在打气筒内向下运动时的能量转化情况,与四冲程内燃机的冲程相同。
(2)实验方案:用打气筒向气压不足的篮球内打气,10s内活塞在筒内往复运动20次,立即测出此时两个测温点的温度。待气筒外壁温度降至室温(25℃)后,放出篮球中的部分气体,使其内部气压与打气前相同,重复上述操作,实验数据记录如下表:
实验次序 | 时间/s | 活塞往复次数 | 上部温度/℃ | 下部温度/℃ |
1 | 10 | 20 | 30.7 | 36.6 |
2 | 10 | 20 | 30.2 | 36.2 |
3 | 10 | 20 | 30.5 | 36.3 |
【解释】
(3)根据上、下部存在温度差,可知猜想一定是正确的;
(4)进一步验证①中的猜想:他们将打气筒与篮球(选填“连接”或“不连接”),让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数,测出打气筒外壁的温度;当观察到的现象,就说明①中结论是正确的。
【交流】汽车行驶时间长了,轮胎会发热,这是通过的方式改变内能的;长途汽车在轮胎上加上滴水降温,是利用水蒸发吸热,同时还利用了水的的缘故。