Question

11．家庭食用油的沸点比水的沸点高，小丽想测量出食用油的沸点，但身边只有一支实验室常用的温度计（量程为0-100℃）．还有天平、铁块、烧怀、冷水、电加热器，请你设计一个能测量食用油沸点的实验，要求：
（1）写出实验步骤及所要测量的物理量（需带符号表示）；
（2）用你所测量的物理量表示出食用油的沸点温度的表达式．

Answer 1

分析 油的沸点高于水的沸点，在一标准大气压下水的沸点为100℃，油的沸点高于100℃，高于温度计的测量范围，不能直接用温度计测量油的沸点，可以把小铁块放在油中加热至油沸腾，然后把铁块放入水中，通过测量水的温度变化，应用热平衡方程间接测量油的沸点．

解答 解：（1）实验步骤：
①用天平测出适量的冷水m₁倒入烧杯中；
②用温度计测出杯中水的温度t₁；
③用天平测出小铁块的质量m₂，并把它放入烧杯中；
④把适量的被测食用油倒入放小铁块的烧杯中，使小铁块浸没在食用油中；
⑤把电加热器放入装有花生油和小铁块的烧杯中对其加热；
⑥待食用油沸腾一段时间后，将食用油中的小铁块夹入盛冷水的烧杯中；
⑦轻微晃动烧杯，待杯中水的温度稳定后，用温度计测出这时烧杯中水的温度t₂；
⑧在比热表中分别查出水的比热c₁、铁的比热c₂；
（2）食用油的沸点计算公式：
食用油的沸点是t，铁块释放的热量：Q_放=c₂m₂（t-t₂），
水吸收的热量：Q_吸=c₁m₁（t₂-t₁），
铁块释放的热量等于水吸收的热量，Q_放=Q_吸，
解得，食用油的沸点：t=$\frac{{c}_{1}{m}_{1}}{{c}_{2}{m}_{2}}$（t₂-t₁）+t₂．

点评 本题考查了实验设计，对学生能力要求较高，知道实验原理是正确解题的关键．