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2.液体汽化时,液体分子离开液体表面成为气体分子,要克服其它液体分子的吸引而做功.同时液体汽化时体积会增大很多,分子吸收的能量还要克服外界大气压力而做功.做功需要消耗一定的能量.所以当液体汽化时,温度保持不变,但必须从外界吸收热量
物理学中规定:一定压强下,某种液体汽化成同温度的气体所需要的能量与质量之比,叫做这种物质在这个温度下的汽化热.汽化热因物质的种类而异,汽化热还与汽化时的温度和压强有关,下表给出水在一标准大气压和不同温度下的汽化热数值.
温度/0C汽化热u/(J.kg-1)温度/0C汽化热u/(J.kg-1)
02.50×1062001.94×106
502.38×1062501.71×106
1002.26×1063001.40×106
(1)液体汽化吸收热量的计算公式是u=$\frac{{Q}_{吸}}{m}$
(2)如图是探究200g水的沸腾图象,则这些水沸腾时吸收的热量与使质量为2.15kg的水从100C升高到600C吸收的热量相等.

分析 (1)物质汽化时吸热;
(2)液体汽化吸收热量的计算方式可由定义得出;
(3)已知水吸收的热量、初温和终温,利用吸热公式计算水的质量.

解答 解:(1)当液体汽化时,温度保持不变,需从外界吸收热量;
(2)一定压强下,某种液体汽化成同温度的气体所需要的能量与质量之比,叫做这种物质在这个温度下的汽化热;所以物质的汽化热:u=$\frac{{Q}_{吸}}{m}$;
(3)由u=$\frac{{Q}_{吸}}{m}$得,200g水水沸腾时吸收的热量:
Q吸=um=2.26×106J/kg×0.2kg=4.52×105J,
则液态水升温时吸收的热量:Q水吸=Q吸=4.52×105J,
由Q吸=cm(t-t0)得水的质量:
m′=$\frac{{Q}_{水吸}}{c(t-{t}_{0})}$=$\frac{4.52×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×(60℃-10℃)}$≈2.15kg.
故答案为:(1)吸收热量;(2)u=$\frac{{Q}_{吸}}{m}$;(3)2.15kg.

点评 本题较为新颖,考查了学生概括公式的能力、有关热量的计算,综合性很强.

练习册系列答案
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11.小强利用如图甲所示的电路,实验探究“保持电压不变时,电流跟电阻的关系”.
实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,一个开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(10Ω 2A、20Ω 1A),导线若干.

(1)请根据图20甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图20乙所示的实物电路连接完整.
(2)实验中多次改变R的阻值,并得到多组实验数据,由这些数据得到如图20丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可得结论:保持电压不变时,电流跟电阻成反比.
①在上述实验中,小强先用5Ω的电阻做完实验后,接着要改用10Ω的电阻继续做实验,应如何具体操作?
断开开关,把滑片P移到A端,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻;闭合开关,移动滑片P的位置,并观察电压表的示数变化;直到电压表的示数为2.5V时,读出电流表的示数.
②当小强改用15Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值.小强不畏困难,经过认真思考,找出了原因,并利用现有的实验器材解决了问题,完成了实验.请你分析“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因是:滑动变阻器的最大阻值太小.
并请你想一想小强解决问题可能用到的两种方法(同种方法不能重复使用),并简要说明方法一的理由.
方法一:换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器.理由:根据$\frac{2.5V}{15Ω}$=$\frac{4.5V-2.5V}{{R}_{滑}}$,得:R滑=12Ω,故选用“20Ω1A”的滑动变阻器
方法二:在电路中再串联一个5Ω的定值电阻.

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