Question

8．小华通过如图所示实验装置观察“水的沸腾”
（1）实验时她在烧杯中加入了100ml温度为25℃的水，然后用酒精灯加热．这一过程是通过热传递方式改变水的内能的；
（2）加热一段时间后，观察到虽然继续加热，但温度计的示数不再上升，它的读数是97℃这表明水沸腾时吸热温度保持不变．
（3）若已知酒精的热值为3.0×10⁷J/kg，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），若酒精燃烧放出的热量的60%被水吸收，这一过程至少需消耗酒精1.68g．

Answer 1

分析 （1）做功和热传递都可以改变物体的内能；
（2）进行温度计的读数时，要认清温度计的分度值．水沸腾时的特点：吸热，但温度保持不变；
（3）线根据密度公式计算出水的质量，再根据吸热公式计算出水吸收的热量，再根据热效率的计算公式计算出酒精放出的热量，最后根据热值的计算公式计算酒精的质量．

解答 解：（1）用酒精灯加热试管中的水，这是通过热传递的方式改变水的内能；
（2）由图知，温度计的分度值都为1℃，温度计的示数为97℃；虽然继续加热，但温度计的示数不再上升，这说明水沸腾过程中，吸热温度保持不变．
（3）因为ρ=$\frac{m}{V}$，所以水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×100×10^-6m³=0.1kg，水吸收的热量Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×（97℃-25℃）=29240J；
所以酒精燃烧放出的全部热量Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{29240J}{60%}$=4840J，
所以这一过程需消耗酒精的质量m_酒精=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4840J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.00168kg=1.68g．
故答案为：（1）热传递；（2）97；水沸腾时吸热温度保持不变；（3）1.68．

点评 此题主要是探究水的沸腾实验和热量的计算，实验过程中需要测量温度，所以有关温度计的读数问题也是非常重要的．在做“观察水沸腾”的实验时，应能熟练装配实验的装置，掌握水沸腾时的特点．