为了测量铁的比热容，把质量为76g的铁块加热到100℃后，投入到铝制的量热器小筒中，小筒的质量为25g，小筒内装有温度为10℃的水110g，当热平衡时温度为16℃，则：（1）当计小筒所吸收

Question

为了测量铁的比热容，把质量为76g的铁块加热到100℃后，投入到铝制的量热器小筒中，小筒的质量为25g，小筒内装有温度为10℃的水110g，当热平衡时温度为16℃，则：


（1）当计小筒所吸收的热量时，铁的比热容是多少？


（2）当不计小筒所吸收的热量时，铁的比热容是多少？____

Answer 1

【分析】题中采用了一种叫做“混合法”测比热容的方法，其核心仪器是量热器，如图所示，量热器的构造是：




两个圆筒A和B，小筒A通常用铝或铜制作，大筒B一般用陶瓷制作，小筒A放在大筒B内，中间用小木架C和空气将两筒隔开。



如图所示用量热器测定物质的比热容；




大筒B上有带两个小孔的木盖，分别插入温度计和搅动器，量热器整体构造使它能够尽量减少因热传递而出现的热量散失。




以题中的实验为例，具体实验过程如下：




先分别用天平测出所用铁块的质量，铝制小筒的质量和搅动器的质量总和，小筒中所放适量水的质量。然后将铁块放在沸水中加热并测出其较高温度，同时测出小筒A和其中冷水的较低温度。迅速将被测量铁块投进小筒内水中，盖好木盖，用搅动器搅水，使水、铁块、小筒以及搅动器的温度很快达到热平衡。从温度计读出它们混合后的热平衡温度t。假定量热器的绝热性能良好，则有铁块降温所放出的热量跟冷水升温所吸收的热量和小筒A与搅动器升温所吸收的热量之和相等。

1、

根据以上的分析列出热平衡式为：

即：

整理得铁的比热容：

本题中没有指出搅动器的质量，说明不考虑它的质量。




（1）如果考虑小筒所吸收的热量，代入数值得














（2）如果不考虑小筒所吸收的热量，则：














。




答：（1）考虑小筒吸收热量时铁的比热容为；（2）不考虑小筒吸收热量时铁的比热容为。

【点评】比较和，发现两者相差不太大，因此在粗略计算时，可以把小筒吸收的热量忽略不计。