Question

10．在一个标准大气压下，用酒精灯给烧杯中的水加热，经过5min水的温度由20℃升高到70℃，水吸收的热量是2.1×10⁴J，水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）
求：
（1）水的质量是多少；
（2）若再加热5min，水的温度会升高到多少？

Answer 1

分析 （1）知道水吸收的热量、水的比热容、水的初温和末温，利用Q_吸=cm△t求水的质量；
（2）在相同时间内水吸收的热量相同，再加热5min，水吸收的热量还是2.1×10⁴J，利用Q_吸=cm△t求水温度升高值，进而求出水的末温，注意在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，据此确定实际上水温升高到多少．

解答 解：
（1）由Q_吸=cm△t得水的质量：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{2.1×1{0}^{4}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（70℃-20℃）}$=0.1kg；
（2）在相同时间内水吸收的热量相同，再加热5min，水吸收的热量Q_吸=2.1×10⁴J，
由Q_吸=cm△t得水温度升高值：
△t′=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2.1×1{0}^{4}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.1kg}$=50℃，
水的末温：
t′=70℃+50℃=120℃，
因为在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，所以实际上水温升高到100℃后温度不再升高．
所以若再加热5min，水的温度会升高到100℃．
答：（1）水的质量是0.1kg；
（2）若再加热5min，水的温度会升高到100℃．

点评 本题考查了吸热公式Q_吸=cm△t的应用，易错点在第二问，注意在一个标准大气压下，水的沸点为100℃．