探究物質的吸、放熱能力

李學利

探究物質的吸、放熱能力是熱學中的重要實驗，是初中實驗中應用控制變量法、轉換法進行實驗探究的典型實驗之一。對本實驗的考查主要有兩方面：一是對物理中探究方法的考查，二是對通過分析數據得出結論的考查。

例1 為了比較A、B兩種液體的吸熱能力，小明同學設計了以下實驗步驟：

（a）在兩個同樣的燒杯中分別裝入等體積的A、B兩種液體;

（b）用溫度計分別測量A、B兩種液體的初溫，溫度計示數相同;

（c）用兩個相同的酒精燈同時給兩個燒杯加熱，且加熱時間相同;

（d）用溫度計分別測出A、B兩液體的末溫。

請完成下列問題：

（1）此實驗的主要探究方法為 ;

（2）在上述實驗步驟中，存在錯誤的是 （選填步驟前的字母），更正錯誤后繼續實驗;

（3）步驟（c）中“加熱時間相同”是為了使A、B兩種液體 ;

（4）如圖1所示是A、B兩種液體溫度隨時間變化關系的圖象，則兩液體的比熱容關系是cA cB（選填“>”、“<”或“=”）。

解析：（1）由分析知，此實驗的主要探究方法是控制變量法和轉換法。

（2）根據比較不同物質吸熱能力的方法，要控制不同物質的質量相同，兩個同樣的燒杯中分別裝入等體積的A、B兩種液體，因其密度可能不同，根據m=ρV可知其質量也可能不同，故（a）步驟做法錯誤。用溫度計分別測量A、B兩種液體的初溫，溫度計示數相同，用溫度計分別測出A、B兩液體的末溫，是為了比較溫度的變化，故（b）、（d）做法正確;用兩個相同的酒精燈同時給兩個燒杯加熱，且加熱時間相同，目的是控制吸熱相同，故（c）做法正確。

（3）根據轉換法，（c）中“加熱時間相同”是為了使A、B兩種液體吸熱相同。

（4）由A、B兩種液體溫度隨時間變化關系的圖象知，升高相同的溫度，B加熱時間長，則B的吸熱能力強，則兩液體的比熱容關系是cA

答案：（1）控制變量法和轉換法 （2）（a） （3）吸熱相同 （4）<

點評：比較物質吸熱能力的兩種方法：①使相同質量的不同物質升高相同的溫度，比較吸收的熱量（即比較加熱時間），吸收熱量多的吸熱能力強;②使相同質量的不同物質吸收相同的熱量（即加熱相同的時間），比較溫度的變化，溫度變化小的吸熱能力強。

例2 如圖2所示是“探究不同物質吸熱升溫現象”的實驗裝置，小華將初溫和質量相等的色拉油和水分別裝在相同的燒杯中，用酒精燈加熱并不斷攪拌，每隔0.5 min測量一次溫度，數據記錄在下表中。

[加熱時間/min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 溫度/℃ 色拉油 20.0 20.3 20.7 21.5 23.0 25.0 27.0 29.0 31.0 水 20.0 20.2 20.5 21.0 22.0 23.0 24.0 25.0 26.0 ]

（1）選用相同的酒精燈，是為了使單位時間內色拉油和水 相同，不斷攪拌的目的是使色拉油和水 。

（2）圖3中已經畫出色拉油溫度隨時間變化的圖象，開始部分并不是直線，導致此現象的原因是除色拉油外還有 吸收熱量，為盡量減小這種影響，寫出一種改進方法： 。

（3）根據上表實驗數據，在圖3中畫出水的溫度隨時間變化的圖象。分析圖象可知，當色拉油和水升高相同溫度時， 需要的時間短， 需要吸收的熱量更多。

解析：（1）選取相同的酒精燈的目的是使相同的時間內提供的熱量相同;實驗中不斷地攪拌，目的是使得物質受熱均勻。（2）加熱過程中，石棉網會吸收熱量，所以開始部分不是直線;為了減小這種影響，最好是用電加熱器直接加熱色拉油。（3）如圖4所示，由表格中的數據可知，當色拉油和水升高相同溫度時，水的加熱時間長，色拉油的加熱時間短，這說明水需要吸收的熱量更多。

答案：（1）吸收的熱量;均勻受熱 （2）石棉網;用電加熱器直接加熱色拉油 （3）色拉油;水

點評：明確表格中數據的特征是解題的關鍵。