如图所示是小李同学在完成“探究水的沸腾实验的实验图象．求:(1)已知实验时.水的质量为100g.水的比热容为4.2×103J/.则从实验第10分钟到第20分钟.水吸收的热量为多少?(2)已知该实验使用酒精灯加热.酒精灯每分钟消耗酒精为0.056g.酒精的热值为3.0×107J/kg.则从实验第10分钟到第20分钟的过程中对被加热的水而言.酒精� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示是小李同学在完成“探究水的沸腾”实验的实验图象．求：
（1）已知实验时，水的质量为100g，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），则从实验第10分钟到第20分钟，水吸收的热量为多少？
（2）已知该实验使用酒精灯加热，酒精灯每分钟消耗酒精为0.056g，酒精的热值为3.0×10⁷J/kg，则从实验第10分钟到第20分钟的过程中对被加热的水而言，酒精灯的效率约为多少？
（3）爱动脑的小李查阅资料后发现了一个新的物理量----汽化热，它是指单位质量的液态物质变成同温度的气态物质所需吸收的热量．小李想在此基础上粗略测量水的汽化热．由图可知，从第20分钟起，水开始沸腾，水迅速汽化成同温度的水蒸气，至25分钟停止加热，测得水的质量还剩99g，则水的汽化热λ是多少J/Kg？（不考虑沸腾前蒸发掉的水，整个过程酒精灯的效率不改变）

分析（1）由图读出从实验第10分钟到第20分钟水升高的温度，根据Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）根据Q=mq求出酒精燃烧放出的热量，再根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求出酒精灯的效率；
（3）整个过程酒精灯的效率不改变，相同的时间水吸收的热量相同，可求水沸腾5分钟吸收的热量，求出水变成水蒸气的质量，利用$\frac{{Q}_{吸}}{m}$求汽化热．

解答解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃-90℃）=4.2×10³J；
（2）酒精灯10分钟消耗酒精为：
m_酒=0.056g×10=0.56g=5.6×10^-4kg，
酒精燃烧放出的热量：
Q_放=m_酒q=5.6×10^-4kg×3.0×10⁷J/kg=1.68×10⁴J，
酒精灯的效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{3}J}{1.68×1{0}^{4}J}$×100%=25%；
（3）整个过程酒精灯的效率不改变，相同的时间水吸收的热量相同，则水沸腾5分钟吸收的热量：
Q_吸′=$\frac{1}{2}$×4.2×10³J=2.1×10³J，
水变成水蒸气的质量m=100g-99g=1g=0.001kg，
汽化热λ=$\frac{{Q}_{吸}′}{m}$=$\frac{2.1×1{0}^{3}J}{0.001kg}$=2.1×10⁶J/kg．
答：（1）从实验第10分钟到第20分钟，水吸收的热量为4.2×10³J；
（2）酒精灯的效率约为25%；
（3）水的汽化热λ是2.1×10⁶J/kg．

点评此题主要考查的是学生对热量、热值和效率计算公式的理解和掌握，读懂图象是解决此题的关键．另外，注意整个过程酒精灯的效率不改变，则相同的时间水吸收的热量相同．

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