Question

20．小紅同學(xué)在做“探究水沸騰時溫度變化特點”的實驗中：
（1）如圖甲所示，她的操作存在錯誤，請指出其中錯誤之處：讀數(shù)時視線未跟液柱面相平、溫度計玻璃泡觸底、酒精燈外焰未正對杯底．
（2）小紅糾正所有錯誤后，在水溫到達89℃時開始每隔2分鐘做一次溫度記錄，并描繪出如圖乙所示的圖象．根據(jù)圖象可知水沸騰時的溫度為99℃，說明此時該地大氣壓小于（選填“大于”、“小于”或“等于”）1個標準大氣壓．
（3）若燒杯中水的質(zhì)量為0.4kg，則從開始計時起加熱10min，水所吸收的熱量為1.68×10⁴J．
（4）小紅覺得從開始加熱到沸騰的時間偏長，請你給她提出一個改進的措施：減少水的質(zhì)量（或提高水的初溫）．

Answer 1

分析 （1）在使用溫度計時，溫度計的玻璃泡不能碰到容器壁或容器底；在進行溫度計的讀數(shù)時，視線要與液柱的上表面相平，不能俯視和仰視．
（2）根據(jù)圖象及水沸騰時的特點判斷出水的沸點，然后根據(jù)沸點與氣壓的關(guān)系判斷出當(dāng)時氣壓與標準大氣壓之間的關(guān)系．
水的沸點與氣壓有關(guān)，氣壓越高，沸點越高，氣壓越低，沸點越低．
（3）從圖象中得出水的初溫和末溫，根據(jù)公式Q=cm△t計算出水吸收的熱量．
（4）水加熱時間的影響因素：水的多少、水的初溫、燒杯是否加蓋、火焰的大�。�可根據(jù)影響因素采取改進措施．

解答 解：由圖知，溫度計的玻璃泡碰到容器底了，這樣受容器底溫度的影響，測量結(jié)果不準確；在讀數(shù)時俯視，此時測量結(jié)果會偏大；酒精燈的外焰未放在杯底的正下方；
（2）由圖象知，水在沸騰過程中溫度保持99℃不變，所以水沸騰時的溫度為99℃，小于標準大氣壓下的沸點100℃，所以當(dāng)時氣壓低于標準大氣壓．
（3）由圖象知，水的初溫為89℃，加熱10min后末溫為99℃，
所以水吸收的熱量為：
Q=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.4kg×（99℃-89℃）
=1.68×10⁴J；
（4）水的加熱時間過長，可能是水的初溫過低或水的量太大或燒杯未加蓋造成的．所以可以通過適當(dāng)提高水的初溫或適當(dāng)減少水量或給燒杯加蓋來縮短加熱時間．
故答案為：（1）讀數(shù)時視線未跟液柱面相平；溫度計玻璃泡觸底；酒精燈外焰未正對杯底；（2）99，小于；（3）1.68×10⁴；（4）減少水的質(zhì)量（或提高水的初溫）．

點評 此題是“探究水沸騰時溫度變化特點”的實驗，考查了學(xué)生對溫度計的使用及讀數(shù)，水沸騰特點及沸點的概念，同時考查了影響沸點的因素、有關(guān)熱量的計算及影響加熱時間的因素．從圖象中提取有關(guān)信息是解決此題的關(guān)鍵．