Question

10．小紅同學(xué)在做“探究水沸騰時溫度變化特點”的實驗中：
（1）如圖1所示，她的操作存在錯誤，請指出其中一個錯誤：溫度計的玻璃泡與燒杯底接觸（或者讀數(shù)時俯視了）．
（2）小紅糾正所有錯誤后，在水溫到達(dá)89℃時開始每隔2分鐘做一次溫度記錄，并描繪出如圖2所示的圖象．根據(jù)圖象可知水沸騰時的溫度為99℃，說明此時該地大氣壓小于（選填“大于”、“小于”或“等于”）1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．
（3）若燒杯中水的質(zhì)量為0.4kg，則從開始計時起加熱10min，水所吸收的熱量為1.68×l0⁴J．[（已知C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（4）小紅覺得從開始加熱到沸騰的時間偏長，請你給她提出一個改進(jìn)的措施：減少水的質(zhì)量．
（5）由圖2可得出結(jié)論：水在沸騰過程中，要吸熱，但溫度不變．

Answer 1

分析 （1）從溫度計的正確使用進(jìn)行判斷：
溫度計的玻璃泡完全浸沒在被測液體中，不要碰到容器底和容器壁．
溫度計玻璃泡浸沒在被測液體中要稍候一會兒，待到示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)．
讀數(shù)時溫度計的玻璃泡要繼續(xù)留在被測液體中，視線要與溫度計液柱的上表面相平．
（2）液體沸騰時，不斷吸收熱量，溫度保持不變，這個不變的溫度是液體的沸點．
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃．沸點跟氣壓有關(guān)，氣壓越高，沸點越高．
（3）從圖象中得出水的初溫和末溫，根據(jù)公式Q=cm△t計算出水吸收的熱量．
（4）從給水開始加熱到水沸騰需要的時間比較長，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)加熱時間長的原因，分析改進(jìn)措施．
（5）液體沸騰的特點：不斷吸收熱量，溫度保持不變．

解答 解：（1）根據(jù)溫度計的正確使用知：讀數(shù)時視線沒有和液柱上表面相平，溫度計的玻璃泡碰到了容器底，酒精燈的位置偏右．
（2）水沸騰時，不斷吸收熱量，溫度保持99℃不變，所以水的沸點是99℃．
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃，氣壓越高，沸點越高，所以此時小于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）從給水開始加熱到水沸騰需要的時間比較長，說明吸收熱量多，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，不斷吸收熱量，溫度保持不變．
故答案為：（1）溫度計的玻璃泡與燒杯底接觸（或者讀數(shù)時俯視了）；
（2）99；小于；
（3）1.68×l0⁴；
（4）減少水的質(zhì)量；
（5）吸；不變．

點評 水的沸騰實驗是初中熱學(xué)中重要的實驗，一般考查水沸騰前后氣泡的變化、沸點、沸點和氣壓的關(guān)系、沸騰的條件、沸騰的特點、加熱時間比較長的原因、器材、水沸騰的圖象、溫度計的正確使用和讀數(shù)等等．