(2011•株洲模拟)小丽同学用如图1所示装置探究水沸腾的有关特点,他用一台功率为420W恒定的电加热器给质量为0.75

(2011•株洲模拟)小丽同学用如图1所示装置探究水沸腾的有关特点,他用一台功率为420W恒定的电加热器给质量为0.75kg的水加热,假设电加热器产生的热量全部被水吸收,得到了水的温度随时间变化的关系如图2.

(1)由图2可知,水的沸点是______℃,此时的大气压______一个标准大气压(填“大于”“小于”或“等于”),水从加热到沸腾所需的时间为______min;
(2)水沸腾前所吸收的热量为多少?(c=4.2×103J/(kg•℃));
(3)水沸腾前电加热器消耗的电能为______J.
(4)小丽通过查找资料知道,不同液体汽化时所吸收的热量不同.物理学规定:单位质量的某种液体,汽化成同温度的气体时吸收的热量叫这种液体的汽化热,用字母L表示.
她想利用该装置来测量水的汽化热.
①原理探究:若质量为m的液体在T℃时全部汽化成T℃的气体时,吸收的热量为Q,请写出该液体的汽化热的表达式:L=
[Q/m]
[Q/m]

②数据记录和处理:
电加热器的功率/W 420
水刚开始沸腾时装置的初质量/g 950
停止加热时装置的末质量/g 710
从开始沸腾到停止加热的时间/min 20
汽化成水蒸气的水的质量m=______kg;汽化成水蒸气的水所吸收的热量是______J(不计热损失);则水的汽化热L=______J/kg.
sqlgirl 1年前 已收到1个回答 举报

sigani 花朵

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解题思路:(1)从图象看,当水吸热但不再升温时,说明此时对应的温度就是水的沸点,水在一标准大气压下的沸点是100℃,水从加热到沸腾的时间,就是图象中温度上升的一段所对应的时间;
(2)根据吸热公式Q=cm(t-t0),可求出水沸腾前吸收的热量;
(3)水沸腾前电加热器消耗的电能可利用公式W=Pt求出;
(4)①根据汽化时温度不变这一特点可知,结合汽化热的概念,可得出它的定义式;
②汽化成水蒸气的质量可用初质量减去末质量求出;汽化成水蒸气的水所吸收的热量则利用W=Pt求出;最后利用汽化热的公式求计算出水的汽化热.

(1)读图可知,当水达到100℃时,继续加热,温度不再升高,这就是水的沸点,此时的大气压等于1标准大气压;图象中显示,水从开始加热计时,到达到沸点共历时10分钟;
(2)水沸腾前所吸收的热量:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.75kg×(100℃-20℃)=2.52×105J;
(3)电加热器消耗的电能:W=Pt=420W×10×60s=2.52×105J;
(4)①根据汽化热的定义可得,汽化热的表达式为L=[Q/m];
②汽化成水蒸气的水的质量:m=950g-710g=240g=0.24kg;
汽化成水蒸气的水所吸收的热量:W′=Pt′=420W×20×60s=5.04×105J;
水的汽化热:L=[Q/m]=
5.04×105J
0.24kg=2.1×106J/kg.
故答案为:(1)100,等于,10;(2)水沸腾前所吸收的热量为2.52×105J;(3)2.52×105;(4)①[Q/m]; ②0.24,5.04×105,2.1×106

点评:
本题考点: 探究水的沸腾实验;热量的计算.

考点点评: (1)考查了水沸腾图象的分析,气压与水的沸点的关系;
(2)重点考查吸热公式的计算;
(3)重点考查电功公式的计算,虽然与吸热的数值相同,但这只是在理想状态下,即放出的热量全部被水吸收;
(4)①根据物理量的定义得出定义式,这也是我们在学习物理概念时经常用到的;②利用表格中的数据,选对公式或方法是解决此问题的关键.

1年前

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