Question

1．某小组同学在实验室中做“水的沸腾”实验，他们在烧杯中装了质量为100g，初温为76℃的水，用酒精灯加热，并每隔2min读一次温度计的示数，直到沸腾一段时间后停止读数，其数据记录如表所示：

时间/min	0	2	4	6	8	10	12	14
温度/℃	76	80	84	88	92	96	96	96

（1）从如表数据可以看出，此时水的沸点是96℃，该地点的大气压小于一标准大气压（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）这些水从76℃加热到刚好沸腾时所吸收的热量为多少？
（3）若酒精完全燃烧放出热量的10%被水吸收，则把这些水从76℃加热到刚好沸腾时，需要完全燃烧酒精的质量是多少？【c_水=4.2×10³J/（kg•℃）q_酒精=3.0×10⁷J/kg】

Answer 1

分析 （1）要解决此题，需要掌握水的沸点的概念，水沸腾时的温度叫做沸点．并且要掌握水的沸点与气压之间的关系：气压越高，沸点越高．
（2）解决此题要利用公式Q_吸=cm△t计算水吸收的热量．
（3）要解答此题，首先必须熟悉热值的概念，完全燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值．水吸收的热量可结合公式Q=cm△t求解，然后可利用公式Q=qm变形求解所需的燃料质量．

解答 解：
（1）从数据可以看出，从第10分钟开始，水的温度保持96℃不变，所以水的沸点是96℃．因为96℃低于100℃，所以当时大气压低于标准大气压；
（2）Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×（96℃-76℃）=8.4×10³J；
（3）把100g的水从76℃加热至刚好沸腾所吸收的热量Q_吸=8.4×10³J；
酒精燃烧放出的热量只有10%被水吸收，所以Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{8.4×1{0}^{3}J}{10%}$=8.4×10⁴J；
要产生此热量需要完全燃烧的酒精质量可由热量公式Q=qm变形可得：
m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{4}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=2.8×10^-3kg=2.8g．
故答案为：（1）96；小于；
（2）这些水从76℃加热至刚好沸腾时所吸收的热量为8.4×10³J；
（3）需要完全燃烧的酒精质量为2.8g．

点评 此题主要是探究水的沸腾实验，考查了水的沸点的概念及沸点与气压的关系．并且考查了燃料燃烧公式 Q=qm 和吸收热量公式的Q_吸=cm（t-t₀）变形应用．