Question

15．小明做“觀(guān)察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中每隔1min記錄一次水溫，知道沸騰4min后停止加熱，數(shù)據(jù)表如下：

時(shí)間/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8
水溫/℃	90	92	94	96	98	98	98	98	98

（1）分析表中的數(shù)據(jù)可知：水面處的大氣壓比1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓低（選填“高”或“低”）．
（2）當(dāng)水沸騰后，繼續(xù)給水加熱，水的溫度不變．
（3）若燒杯中的水的質(zhì)量為400g，溫度升高50℃，則水吸收了8.4×10⁴J熱量，至少需要燃燒酒精2.8g．（水的比熱容為4.2×10³J/（kg．℃），酒精的熱值為3.0×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）液體的沸點(diǎn)跟氣壓有關(guān)，氣壓越低，沸點(diǎn)越低．1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃．
（2）液體沸騰時(shí)，不斷吸收熱量，溫度保持不變，這個(gè)不變的溫度是該液體此時(shí)是沸點(diǎn)．
（3）根據(jù)Q=cm△t可求得水吸收的熱量，已知需要的熱量和酒精的熱值，利用公式m=$\frac{Q}{q}$得到酒精的質(zhì)量．

解答 解：（1）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，水在98℃時(shí)吸收熱量，溫度保持不變，所以此時(shí)水的沸點(diǎn)是98℃．1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，此時(shí)水的沸點(diǎn)是98℃，所以此時(shí)大氣壓低于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．
（2）當(dāng)水沸騰后，繼續(xù)給水加熱，會(huì)有大量的水變成水蒸氣，但水的溫度不變．
（3）水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.4kg×50℃=8.4×10⁴J
由Q=qm，
所以需要燃燒的酒精質(zhì)量為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）低；（2）不變；（3）8.4×10⁴；2.8．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了液體沸騰的特點(diǎn)、沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系以及與熱值有關(guān)的熱量的計(jì)算，是熱現(xiàn)象中重要的實(shí)驗(yàn)和熱量計(jì)算．