Question

（2013?泉州）小紅同學在做“探究水沸騰時溫度變化特點”的實驗中：

（1）如圖1所示，她的操作存在錯誤，請指出其中一個錯誤之處：

讀數(shù)時視線未跟液柱面相平（或“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2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

1.68×10⁴

J．[已知C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（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（或適當提高水的初溫）

．

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℃，所以當時氣壓低于標準大氣壓．
（3）由圖象知，水的初溫為89℃，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．所以可以通過適當提高水的初溫或適當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（或“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．