小明在探究“沙子和水谁的吸热本领大”时，采用两个完全相同的酒精灯分别给质量200g的沙子和水加热（如图甲、乙），根据实验数据画出沙子和水的温度随加热时间变化的图象（如图丙、

Question

小明在探究“沙子和水谁的吸热本领大”时，采用两个完全相同的酒精灯分别给质量200g的沙子和水加热（如图甲、乙），根据实验数据画出沙子和水的温度随加热时间变化的图象（如图丙、丁所示）．已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）．
请你回答问题：
（1）表示沙子吸热时，温度随加热时间变化的图象是___（填“丙”或“丁”）
（2）在开始加热2min内，水吸收的热量约为___J．
（3）根据图象提供的信息，结合水比热容的大小，估算沙子的比热容．
（4）小明查比热容表发现，沙子的比热容为0.96×10³J/（kg•℃）．请你对沙子的真实比热容和你估算的比热容之间差异的原因，提出一种合理的猜想、假设．

Answer 1

（1）图丙表示的是沙子吸热升温的过程；因为沙子的比热比水小，吸收相同热量时，沙子温度升得多．
（2）由图象知，水加热2分钟时的温度是70℃．
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×（70℃-20℃）=4.2×10⁴J；
（3）相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，所以在2分钟的时间内，沙子和水吸收的热量相等，
即Q_沙吸=Q_水吸，
C_沙×0.2kg×（270℃-20℃）=4.2×10⁴J，
解得：C_沙=0.84×10³J/（kg•℃）；
（4）根据数据可知，砂石加热后的温度远远高于水加热后的温度，即砂石与周围环境的温差大，热损失就多，导致温度的变化量测量不精确，所以通过实验得到砂石比热容与砂石真实比热容之间存在差异．
故答案为：（1）丙；（2）4.2×10⁴；（3）0.84×10³J/（kg•℃）；（4）砂石、水与周围环境的温差相差较大，导致热损失不同．