一步之差 天壤之别
——从估测到精准测量
2021-01-06邓军
物理通报 2021年1期
邓 军
(南京市南师附中新城初级中学 江苏 南京 210019)
1 精准测量薯片的热值只差一种思维
对于热值,课标中只要求学生从能量转化的角度认识燃料的热值,教材中也只是对比了质量相同的不同燃料完全燃烧放出的热量,学生对燃料的热值缺少直观的认识,所以笔者安排了学生进行薯片热值的测量. 但是因为在加热过程中无论如何设计实验,总不可避免地存在热量的散失,所以学生认为不可能测量出薯片真正的热值,那如何实现从不可能到可能的转变呢?笔者设计了以下实验方案.
1.1 实验用品
薯片4片(约8 g),与薯片质量相同的酒精,水(50 g),燃烧皿2个,铁架台2个,石棉网2个,烧杯2只,温度计2只,镊子,酒精灯.
1.2 实验过程
(1)称取等质量的酒精和薯片(约8 g),如图1所示.

图1 量取酒精和薯片
(2)记下两杯水的初温,然后点燃燃烧皿中的酒精,如图2所示,等酒精燃烧完后测量杯中水的末温;同时用镊子夹取一片薯片在酒精灯火焰上引燃后,再放在燃烧皿上方适当调整火焰高度加热烧杯中的水,如图3所示,等4片薯片燃烧完再测量杯中水的末温.

图2 点燃酒精加热烧杯中的水

图3 引燃薯片后加热烧杯中的水
1.3 实验数据
用酒精和薯片分别实验的实验数据如表1所示.

表1 用薯片和酒精进行实验的数据对比
1.4 数据处理
问1:如何计算薯片的热值.
水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×
0.05 kg×40 ℃=8 400 J
薯片放出的热量Q放=Q吸,所以薯片的热值
问2:计算出的薯片热值与标示的热值为何相差这么大?

图4 薯片标签上的数据……p>
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