Question

12．某組同學(xué)在做“探究水沸騰時溫度變化特點(diǎn)”的實驗中，實驗時各組的水吸熱功率恒定不變．

（1）請指出圖甲中一個錯誤之處：讀數(shù)時視線未跟液柱面相平．
（2）A組同學(xué)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，并描繪出如圖乙所示的圖象．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（填“大于”、“等于”或“小于”）1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．
（3）若燒杯中水的質(zhì)量為0.4kg，從開始計時起加熱10min，水吸收的熱量為1.68×10⁴J．水吸熱功率為28W．
（4）B、C兩組同學(xué)雖然選用的實驗裝置相同，但將水加熱到沸騰用的時間不同，他們繪制的溫度隨時間變化的圖象如丙所示．他們得到b、c兩種圖象的原因可能是水的質(zhì)量不同．

Answer 1

分析 （1）在使用溫度計時，溫度計的玻璃泡不能碰到容器壁或容器底；在進(jìn)行溫度計的讀數(shù)時，視線要與液柱的上表面相平，不能俯視和仰視．
（2）根據(jù)圖象及水沸騰時的特點(diǎn)判斷出水的沸點(diǎn)，然后根據(jù)沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系判斷出當(dāng)時氣壓與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓之間的關(guān)系．水的沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)，氣壓越高，沸點(diǎn)越高，氣壓越低，沸點(diǎn)越低．
（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；根據(jù)P=$\frac{Q}{t}$計算出水吸收熱量的功率大小．
（4）水加熱時間的影響因素：水的多少、水的初溫、燒杯是否加蓋、火焰的大�。�
從給水開始加熱到水沸騰需要的時間長短不同，根據(jù)Q=cm△t知，可能是水的質(zhì)量不同，可能是水的初溫不同．

解答 解：（1）由圖知，溫度計的玻璃泡碰到容器底了，這樣受容器底溫度的影響，測量結(jié)果不準(zhǔn)確；在讀數(shù)時俯視，此時測量結(jié)果會偏大；酒精燈的外焰未放在杯底的正下方；
（2）由圖象知，水在沸騰過程中溫度保持99℃不變，所以水沸騰時的溫度為99℃，小于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)100℃，所以當(dāng)時氣壓低于標(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；
水吸收熱量的功率為：P=$\frac{Q}{t}$=$\frac{1.68×1{0}^{4}J}{10×60s}$=28W．
（4）如丙圖，B、C組得到b、c兩種不同圖象，兩個小組水初溫相同，開始沸騰的時間不同，根據(jù)Q=cm△t知，可能是水的質(zhì)量不同．
故答案為：（1）讀數(shù)時視線未跟液柱面相平（或“溫度計玻璃泡觸底”、“酒精燈外焰未正對杯底”）；（2）99，小于；（3）1.68×10⁴；28；（4）質(zhì)量．

點(diǎn)評 此題是“探究水沸騰時溫度變化特點(diǎn)”的實驗，考查了學(xué)生對溫度計的使用及讀數(shù)，水沸騰特點(diǎn)及沸點(diǎn)的概念，同時考查了影響沸點(diǎn)的因素、有關(guān)熱量的計算及影響加熱時間的因素．從圖象中提取有關(guān)信息是解決此題的關(guān)鍵．