Question

1．某小組同學在實驗室中做“水的沸騰”實驗，他們在燒杯中裝了質量為100g，初溫為76℃的水，用酒精燈加熱，并每隔2min讀一次溫度計的示數，直到沸騰一段時間后停止讀數，其數據記錄如表所示：

時間/min	0	2	4	6	8	10	12	14
溫度/℃	76	80	84	88	92	96	96	96

（1）從如表數據可以看出，此時水的沸點是96℃，該地點的大氣壓小于一標準大氣壓（選填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）這些水從76℃加熱到剛好沸騰時所吸收的熱量為多少？
（3）若酒精完全燃燒放出熱量的10%被水吸收，則把這些水從76℃加熱到剛好沸騰時，需要完全燃燒酒精的質量是多少？【c_水=4.2×10³J/（kg•℃）q_酒精=3.0×10⁷J/kg】

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要掌握水的沸點的概念，水沸騰時的溫度叫做沸點．并且要掌握水的沸點與氣壓之間的關系：氣壓越高，沸點越高．
（2）解決此題要利用公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量．
（3）要解答此題，首先必須熟悉熱值的概念，完全燃燒1千克某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值．水吸收的熱量可結合公式Q=cm△t求解，然后可利用公式Q=qm變形求解所需的燃料質量．

解答 解：
（1）從數據可以看出，從第10分鐘開始，水的溫度保持96℃不變，所以水的沸點是96℃．因為96℃低于100℃，所以當時大氣壓低于標準大氣壓；
（2）Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×（96℃-76℃）=8.4×10³J；
（3）把100g的水從76℃加熱至剛好沸騰所吸收的熱量Q_吸=8.4×10³J；
酒精燃燒放出的熱量只有10%被水吸收，所以Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{8.4×1{0}^{3}J}{10%}$=8.4×10⁴J；
要產生此熱量需要完全燃燒的酒精質量可由熱量公式Q=qm變形可得：
m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{4}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=2.8×10^-3kg=2.8g．
故答案為：（1）96；小于；
（2）這些水從76℃加熱至剛好沸騰時所吸收的熱量為8.4×10³J；
（3）需要完全燃燒的酒精質量為2.8g．

點評 此題主要是探究水的沸騰實驗，考查了水的沸點的概念及沸點與氣壓的關系．并且考查了燃料燃燒公式 Q=qm 和吸收熱量公式的Q_吸=cm（t-t₀）變形應用．