Question

20．小華同學利用如圖所示的裝置做“探究水沸騰時溫度變化特點”的實驗：
（1）組裝實驗裝置時，石棉網(wǎng)的鐵圈位置和懸掛溫度計的鐵夾位置放置非常重要．實驗時，應當先調(diào)整固定鐵圈的位置（選填“鐵圈”或“鐵夾”）；
（2）用圖示裝置進行實驗，為了縮短將水加熱至沸騰的時間，請你設計一個合理的方法提高水的初溫；
（3）小華在實驗過程中記錄的數(shù)據(jù)如下表

時間/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8
溫度/℃	88	90	92	94	96	98	98	98	98

分析上表記錄的實驗數(shù)據(jù)，可知水沸騰時的溫度為98℃；
（4）若燒杯中水的質(zhì)量為100g，則從計時開始到水沸騰的過程中，水的內(nèi)能增大（選填“增大”、“減小”或“不變”），水所吸收的熱量為4.2×10³J．[已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）因為在實驗中需要用酒精燈的外焰加熱，所以應從下向上固定實驗器材的位置；
（2）掌握影響加熱時間的因素：水的多少、水的初溫及是否加蓋等；
（3）掌握水沸騰時的特點，知道水沸騰過程中吸熱但溫度保持不變．而水沸騰時的溫度叫做沸點．
（4）內(nèi)能的大小和物體的溫度有關，溫度升高內(nèi)能增大；知道水的質(zhì)量和溫度的變化以及比熱容，根據(jù)Q=cm△t求出吸收的熱量．

解答 解：（1）在實驗中需要用酒精燈的外焰加熱，所以應先確定鐵圈的高度；
（2）在實驗中，向燒杯內(nèi)倒入熱水，提高水的初溫（或用熱水、適當減少水的質(zhì)量、增大火力等），這樣可以縮短將水加熱至沸騰所需的時間；
（3）由表格中數(shù)據(jù)可以看出，在加熱到第5min、6min、7min、8min時，水的溫度為98℃保持不變，所以水的沸點應為98℃；
（4）從計時開始到水沸騰的過程中，水的溫度升高，內(nèi)能增大；
水吸收的熱量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×（98℃-88℃）=4.2×10³J．
故答案為：（1）鐵圈；
（2）提高水的初溫（或用熱水、適當減少水的質(zhì)量、增大火力）；
（3）98；
（4）增大；4.2×10³．

點評 此題是探究水的沸騰實驗，考查了探究實驗的過程及方法，水沸騰時的特點，內(nèi)能與溫度的關系以及熱量的計算，是一道熱學綜合題目．