Question

17．有一只温度计的测量范围是15℃～50℃．请设计一个用它来测量沸水温度（沸点超过50℃）的方案．要求：
（1）说明测量原理；
（2）说明测量时必须满足的条件；
（3）简要说明测量的步骤．

Answer 1

分析 温度计的测温范围是-15℃～50℃，而沸水的温度肯定超出了此温度计的测量范围，不能用温度计直接测量，我们可以根据热平衡方程来测量沸水的温度．

解答 解：（1）测量原理：热平衡方程、Q=cm（t-t₀）与Q=cm（t₀-t）；
（2）测量时必须满足的条件是：混合后的温度不超过温度计的量程、没有热散失，或者是不计热散失；
（3）测量步骤：
①用天平称取适量的冷水，质量设为m₁；
②用温度计测出冷水的初温，设为t₀₁；
③用天平称取适量水，质量设为m₂，将这些水加热到沸腾，温度设为t₀₂；
④立即让冷水与沸水混合，并用温度计观察混合温度，待达到热平衡时，读出混合温度，设为t．
⑤则由Q_放=Q_吸得：cm₂（t₀₂-t）=cm₁（t-t₀₁），t₀₂=m₁（t-t₀₁）/m₂+t．
故答案为：（1）原理：Q_吸=Q_放
（2）混合后的温度不超过温度计的量程、没有热散失，或者是不计热散失；
（3）见上述步骤．

点评 本题要求学生掌握温度计的构造及其工作原理，以及利用热平衡方程解决实际问题的能力．