Question

有一个温度计的测温范围是一15℃～50℃，请设计一个用这支温度计测量沸水温度的方案．要求：
①说明测量的原理和方法．
②简要说明测量的步骤（包括使用的仪器、测量的物理量、汁算公式等）．
③说明测量时必须满足的条件．

Answer 1

【答案】分析：温度计的测温范围是一15℃～50℃，而沸水的温度肯定超出了此温度计的测量范围，不能用温度计直接测量，我们可以根据热平衡方程来测量沸水的温度．
解答：解：（1）测量原理：热平衡方程、Q=cm（t-t）与Q=cm（t-t）；
测量方法：先测出一定质量的室温下的水的温度，再测出沸水的质量，让沸水与冷水混合，待热传递达到平衡时，用温度计测出混合水的温度，通过热平衡方程计算得出沸水的温度．
（2）测量步骤：
①用天平称取适量的冷水，质量设为m₁；
②用温度计测出冷水的初温，设为t₀₁；
③用天平称取适量水，质量设为m₂，将这些水加热到沸腾，温度设为t₀₂；
④立即让冷水与沸水混合，并用温度计观察混合温度，待达到热平衡时，读出混合温度，设为t．
⑤则由Q_放=Q_吸得：cm₂（t₀₂-t）=cm₁（t-t₀₁），t₀₂=m₁（t-t₀₁）/m₂+t
（3）测量时必须满足的条件是：没有热散失，或者是不计热散失．
点评：本题要求学生掌握温度计的构造及其工作原理，以及利用热平衡方程解决实际问题的能力．