Question

流經古城金陵的秦淮河被人們喻為“十里秦淮”，因此，為了保護秦淮河不受污染，這是每個市民應盡的責任．某中學“環保小組”為了對秦淮河的水質進行監測，定期取樣進行物理分析．下面是他們對某一次樣本的分析情況：圖中a圖量筒中是采集的樣本體積（空量筒質量為88g），b圖是稱量樣本和量筒總質量時，天平盤中的砝碼和標尺上游碼的位置，c圖是他們在加熱樣本時的數據記錄．

（1）請你根據上述條件求出樣本的密度．
（2）請你在下面的方格紙中以時間為橫軸，溫度為縱軸，根據記錄做出水的沸騰圖象．根據圖象可知，樣本的沸點為

97℃

．
（3）加熱樣本時，使用的是100W電熱器．設電能50%轉化為熱能，請你根據上述條件求出樣本比熱容．

Answer 1

分析：（1）已知量筒和樣本的總質量和量筒的質量，可求樣本的質量，從量筒中可讀出量筒的體積，根據公式ρ=

m

V

可求樣本的密度．
（2）根據所測數據，在方格紙中描點、連線，做出水的沸騰圖象，水到達沸點后，隨著時間的增加溫度不再改變．
（3）從數據中可以看出，水從92℃到沸騰時所用的時間，根據公式W=Pt可求消耗的電能，根據公式Q=cm△t可求樣本的比熱容．

解答：解：（1）樣本和量筒總質量m_總=200g+100g+20g+10g+5g+3g=338g，
樣本的質量m=m_總-m_筒=338g-88g=250g=0.25kg，
樣本的體積V=250ml，
樣本密度ρ=

m

V

=

250g

250ml

=1g/ml=1g/cm³．
答：樣本密度為1g/cm³．
（2）描點、連線，水的沸騰圖象如圖：

到達沸點后，水的溫度不再升高，所用沸點是97℃．
（3）水從92℃到沸騰時所用的時間t=100s，
消耗的電能W=Pt=100W×100s=10000J，
電能50%轉化為熱能，Q=50%W=cm（t-t₀），
所用樣本的比熱容為c=

50%W

m(97℃-92℃)

=

0.5×10000J

0.25kg×5℃

=4×10³J/（kg?℃）．
答：樣本比熱容為4×10³J/（kg?℃）．

點評：本題考查天平和量筒的使用，水的沸點的判斷，以及密度、消耗電能和比熱容的計算，難點是畫水的沸騰圖象，解題過程中要注意單位的換算．