Question

20．小紅同學(xué)在做“探究水沸騰時(shí)溫度變化特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）如圖甲所示，她的操作存在錯(cuò)誤，請(qǐng)指出其中一個(gè)錯(cuò)誤：讀數(shù)時(shí)視線未跟液柱的液面相平．
（2）小紅糾正所有錯(cuò)誤后，在水溫到達(dá)89℃時(shí)開(kāi)始每隔2分鐘做一次溫度記錄，并描繪出如圖乙所示的圖象．根據(jù)圖象可知水沸騰時(shí)的溫度為99℃，說(shuō)明此時(shí)該地大氣壓小于（選填“大于”、“小于”或“等于”）1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．
（3）若燒杯中水的質(zhì)量為0.4kg，則從開(kāi)始計(jì)時(shí)起加熱10min，水所吸收的熱量為1.68×10⁴J．[已知C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（4）小紅覺(jué)得從開(kāi)始加熱到沸騰的時(shí)間偏長(zhǎng)，請(qǐng)你給她提出一個(gè)改進(jìn)的措施：減少水的質(zhì)量或提高水的初溫．
（5）由圖乙可得出結(jié)論：水在沸騰過(guò)程中，要吸熱，但溫度不變．

Answer 1

分析 （1）在使用溫度計(jì)時(shí)，溫度計(jì)的玻璃泡不能碰到容器壁或容器底；在進(jìn)行溫度計(jì)的讀數(shù)時(shí)，視線要與液柱的上表面相平，不能俯視和仰視．
（2）液體沸騰時(shí)，不斷吸收熱量，溫度保持不變，這個(gè)不變的溫度是液體的沸點(diǎn)．
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃．沸點(diǎn)跟氣壓有關(guān)，氣壓越高，沸點(diǎn)越高．
（3）從圖象中得出水的初溫和末溫，根據(jù)公式Q=cm△t計(jì)算出水吸收的熱量．
（4）從給水開(kāi)始加熱到水沸騰需要的時(shí)間比較長(zhǎng)，根據(jù)Q=cm△t知，可能是水的質(zhì)量太大，可能是水的初溫太低，根據(jù)出現(xiàn)加熱時(shí)間長(zhǎng)的原因，分析改進(jìn)措施；
（5）液體沸騰的特點(diǎn)：不斷吸收熱量，溫度保持不變．

解答 解：（1）由圖知，溫度計(jì)的玻璃泡碰到容器底了，這樣受容器底溫度的影響，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確；在讀數(shù)時(shí)俯視，此時(shí)測(cè)量結(jié)果會(huì)偏大；酒精燈的外焰未放在杯底的正下方；
（2）水沸騰時(shí)，不斷吸收熱量，溫度保持99℃不變，所以水的沸點(diǎn)是99℃．1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，氣壓越高，沸點(diǎn)越高，所以此時(shí)小于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．
（3）由圖象知，水的初溫為89℃，末溫為99℃，
所以水吸收的熱量為：
Q=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.4kg×（99℃-89℃）
=1.68×10⁴J；
（4）從給水開(kāi)始加熱到水沸騰需要的時(shí)間比較長(zhǎng)，說(shuō)明吸收熱量多，根據(jù)Q=cm△t知，水的比熱不變，可能是水的質(zhì)量太大，可能是水的初溫太低，所以可以減少水的質(zhì)量或提高水的初溫．
（5）水沸騰時(shí)，不斷吸收熱量，溫度保持不變．
故答案為：
（1）讀數(shù)時(shí)視線未跟液柱的液面相平；
（2）99；小于；
（3）1.68×10⁴；
（4）減少水的質(zhì)量或提高水的初溫；
（5）吸；不變．

點(diǎn)評(píng) 此題是“探究水沸騰時(shí)溫度變化特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生對(duì)溫度計(jì)的使用及讀數(shù)，水沸騰特點(diǎn)及沸點(diǎn)的概念，從圖象中提取有關(guān)信息是解決此題的關(guān)鍵．