题目内容
【题目】在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,ab两组同学在同一间教室里,分别用如图甲所示的相同装置进行实验,并根据实验数据绘制了如图乙所示的图象。
(1)实验中需要的测量工具是温度计和_______。分析图乙中的图象可知,两组同学的实验中所用水的初温大小关系是Ta _____ Tb(选填“>”“=”或“<”)。
(2)若b组同学将烧杯中100g的水从20℃开始加热,升高到50℃时消耗了1.4g酒精,则实验中酒精完全燃烧释放的热量有______%被水吸收。(酒精的热值是3.0×107J/kg)
(3)同学们做完实验后,老师接着做了一个如图丙所示的演示实验:先用烧瓶将水烧开,撤去酒精灯,发现水停止沸腾,接着用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,发现水又重新沸腾了。水又重新沸腾的原因是因为瓶内水蒸气液化,瓶内______,水的沸点降低。
同学们讨论后终于明白,他们所用的实验装置中,盖在烧杯上的纸盖上有一个小孔,是为了______。
【答案】 秒表 > 30 气压降低 烧杯内外通气,气压相同
【解析】解:(1)要完成该探究实验,需要用温度计测量温度,秒表测量时间,故除了图中所示的器材外,还需要的测量工具是秒表;由图乙知a的初温比b的初温高,ab同时沸腾,说明吸收的热量相同,a升高的温度低,根据Q=cm△t知,说明a的质量大。(2)100g的水从20℃开始加热,升高到50℃时吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×0.1kg×(50℃﹣20℃)=12600J;1.4g酒精完全燃烧放出的热量:Q放=mq=1.4×10﹣3kg×3×107J/kg=42000J;酒精完全燃烧放出的热量的利用率:η=×100%=30%;(3)在瓶底浇冷水后,瓶内温度降低,烧瓶内水蒸气遇冷液化,瓶内气压降低,由于水的沸点会随气压的减小而降低,因此,水会重新沸腾起来;纸盖上有小孔,使烧杯内外通气,气压相同,测量的气压较准确。