Question

20．小王學習燃料的熱值之后，自己設計一個實驗來探究酒精和碎紙片的熱值大小．
（1）實驗裝置如圖甲、乙所示，你認為圖中橫桿、溫度計、鐵圈、燃具四個器件的安裝順序是由下而上（由下而上/由上而下）．
（2）為保證實驗結論的可靠，在實驗中應控制的因素有：酒精和碎紙片的質量，兩杯水的質量等．
（3）實驗數(shù)據(jù)記錄如表：

燃　料	加熱前水溫℃	燃料燃盡時水溫℃	燃料的熱值 J/kg
酒　精	15	35	2.4×106
碎紙片	15	25	？

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算出碎紙片的熱值是1.2×10⁶J/kg．
（4）通過實驗得到的燃料熱值與實際相比是偏�。ㄟx填“大”或“小”），你認為出現(xiàn)這樣情況的主要原因是：存在熱損失或者燃料沒有完全燃燒．
（5）另一組同學用同樣的裝置進行實驗，在實驗中兩種燃料完全燃燒完之前都使得水沸騰了，你能否比較出兩種燃料的熱值？不能（能/不能）理由：水沸騰后吸熱溫度保持不變，因此無法比較燃料放出熱量的多少，為避免這種情況的出現(xiàn)，你可以對他們組提什么改進建議？增加水的質量或減少燃料的質量．

Answer 1

分析 （1）安裝實驗儀器一般按照先下后上，先左后右的順序安裝；
（2）本實驗是用燃燒酒精和碎紙片放出的熱量加熱燒杯內的水，通過水溫度的變化，比較水吸熱的多少，從而得出碎紙片的熱值與酒精熱值的大小關系，再計算出碎紙片的熱值，因此要控制變量（酒精和碎紙片的質量、兩燒杯中水的質量、以及兩個燒杯）相等或相同；
（3）通過水溫度的變化值得出水吸熱的大小關系，也就知道燃燒酒精和碎紙片放出熱量的關系，又知道燃燒的質量相同，據(jù)此得出熱值關系，求出碎紙片的熱值；
（4）有兩個原因，一是“燒杯、空氣也吸收熱量”，二是“燃料不可能完全燃燒”；
（5）液體沸騰后吸熱溫度保持不變，據(jù)此進行分析．

解答 解：
（1）為了利用酒精燈的外焰給燒杯充分加熱，并且溫度計不要碰到燒杯壁和燒杯底，應按照由下往上的順序組裝器材；
（2）為了比較相同質量的酒精和碎紙片燃燒放出熱量的多少，必須控制二者的質量相等、燒杯內水的質量相等、兩個燒杯相同；
（3）相同質量的酒精和碎紙片燃燒放熱，酒精燃燒放出的熱量可以將水的溫度升高20℃，碎紙片燃燒放出的熱量可以將水的溫度升高10℃，可見酒精的熱值是碎紙片的2倍，所以碎紙片的熱值為1.2×10⁶J/kg；
（4）因為燒杯、空氣也吸收熱量，并且燃料不可能完全燃燒，所以測得的熱值會偏�。�
（5）因為水沸騰后吸熱溫度保持不變，因此無法比較燃料放出熱量的多少，所以在實驗中兩種燃料完全燃燒完之前都使得水沸騰了，將不能比較兩種燃料的熱值；為避免出現(xiàn)在實驗中水沸騰的現(xiàn)象，應增加水的質量或減少燃料的質量．
故答案為：（1）由下而上；（2）酒精和碎紙片的質量；兩杯水的質量；（3）1.2×10⁶；（4）��；存在熱損失或者燃料沒有完全燃燒；（5）不能；水沸騰后吸熱溫度保持不變，因此無法比較燃料放出熱量的多少；增加水的質量或減少燃料的質量．

點評 用相同質量的酒精和碎紙片燃燒加熱水，通過水溫的變化比較水吸熱多少，通過水吸熱多少比較放熱多少，從而得出相同質量的酒精和碎紙片燃燒放熱多少，即熱值的大小，較難理解！