Question

4．在觀察水沸騰的實驗中，燒杯中裝入100mL水，已知水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃），在標準大氣壓下，將這些水從20℃加熱到沸騰，需要吸收3.36×10⁴J的熱量．水沸騰后，繼續加熱，開水的內能不變（選填增大、減小、不變）．

Answer 1

分析 （1）已知水的體積是100mL即100cm³，水的密度是1.0×10³kg/m³，利用公式m=ρv就可以計算出水的質量，已知水的比熱容是4.2×10³ J/（kg•℃）和水的初溫是20℃，在標準大氣壓下水的沸點是100℃即為水的末溫，利用公式Q_吸=c_水m（t-t₀）就可以計算出水需要吸收的熱量；
（2）利用水的沸騰規律，分析得出開水的溫度是否變化；物體的內能隨溫度升高增大．

解答 解：（1）水的體積：V=100mL=100cm³=1×10^-4m³；
由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的質量：m=ρV=1.0×10³Kg/m³×1×10^-4m³=0.1kg；
水吸收的熱量：Q_吸=c_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁴J；
（2）水在沸騰過程中的規律是：繼續吸熱，溫度不變，因此水沸騰后，繼續加熱，開水的溫度保持不變，內能不變．
故本題答案為：3.36×10⁴；不變．

點評 密度是物質的特性，在計算水的質量時應利用水的密度不變這一特性，代入數值計算；在求水需要吸收的熱量時，需注意分析出水的末溫是100℃，再利用吸熱公式Q_吸=cm△t計算．