题目内容

17.小明同学利用如图所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验:
(1)实验时,小明向烧杯中倒入热水而不用冷水,这种做法的优点是缩短加热时间,倒入热水时,发现温度计管壁模糊,很难看清示数,主要是水蒸气液化造成的(填写物态变化名称);
(2)当水温升到88℃时,每隔1min 读一次温度计的示数,直到水沸腾后几分钟为止,记录的数据如下表:
时间/min012345678
水温/℃889092949698989898
分析上表数据可知水沸腾时的温度为98℃,由此判断当时的大气压低于标准大气压(填“高于”“等于”或“低于”).
(3)若烧杯中的水的质量为0.2kg,则从计时开始到水沸腾的过程中,水的内能增大(填“增大”、“减小”或“不变”),水所吸收的热量为8.4×103 J.[c=4.2×103J/(kg•℃)].

分析 (1)实验时,小明向烧杯中倒入热水而不用冷水,可以缩短加热时间;物质从气态变成液态称为液化,水蒸气遇冷的物体时会发生液化现象.
(2)水在沸腾时不断吸热,温度保持在一定温度不变,这个温度就是水的沸点;
标准气压下水的沸点是100℃,气压升高时,沸点也升高,气压降低时,沸点也降低
(3)内能的大小和物体的温度有关,温度升高内能增大;知道水的质量和温度的变化以及比热容,根据Q=cm△t求出吸收的热量

解答 解:(1)实验时,小明向烧杯中倒入热水而不用冷水,这种做法的优点是缩短加热时间;
将热水倒入烧杯中,水蒸气遇到冷的温度计管壁时会发生液化现象,在管壁上出现了一层小水珠,所以很难看清示数;
(2)由记录的数据可见,水的温度升高到98℃后,就不再变化了,因此此时水的沸点是98℃,并且在沸腾过程中,保持这个温度不变;
因为实验中水的沸点是98℃,小于100℃,根据沸点和气压的关系,实验时的大气压是低于标准大气压的.
(3)从计时开始到水沸腾的过程中,水吸热温度升高内能增大;
水吸收的热量:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(98℃-88℃)=8.4×103J.
故答案为:(1)缩短加热时间;液化;(2)98;低于;(3)增大;8.4×103

点评 此题是探究水的沸腾实验,实验中主要观察水的沸腾现象和探究水沸腾时的特点,学会观察和分析水温与时间的变化图表,掌握内能与温度的关系以及热量的计算,是一道热学综合题目.

练习册系列答案
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(4)把量筒中的盐水倒入烧杯中,测得烧杯和盐水的总质量m2,如图乙所示.根据图中数据,帮黎黎同学把下表填写完整:
空烧杯的
质量m1/g
量筒中盐水的
体积V/cm3
烧杯和盐水的
总质量m2/g
盐水的密度
ρ/(g•cm-3
304076
(5)以上方法测出的盐水密度值比真实值偏小(选填“偏大”或“偏小”).
(6)明明同学发现混杂在种子中的小石块也同饱满的种子一起沉入了盐水底部,她想尽快知道石块的密度究竟有多大,就选了一块大小合适且与其材质相同的石块,巧妙利用如图乙所示的天平状态,按以下的步骤测出了石块的密度.
①用细线拴着石块浸没在盐水中(石块未接触烧杯底且盐水未溢出),天平的读数增大了△m1
②将石块缓慢沉入烧杯底部,放开细线,天平的读数再增大了△m2
③石块密度的表达式ρ=$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{△{m}_{1}}{ρ}_{盐水}$(用△m1,△m2及盐水密度ρ表示).

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