Question

某小組同學在實驗室中做“水的沸騰”實驗，他們在燒杯中裝了質量為1kg，初溫為76℃的水，用酒精燈加熱，并每隔2min讀一次溫度計的示數，直到沸騰一段時間后停止讀數，其數據記錄如下表所示：

時間/min	0	2	4	6	8	10	12	14
溫度/℃	76	80	84	88	92	96	96	96

（1）從上表數據可以看出，此時水的沸點是

96

℃．
（2）這些水從76℃加熱到剛好沸騰時所吸收的熱量為多少？
（3）若酒精完全燃燒放出熱量全部被水吸收，則把這些水從76℃加熱到剛好沸騰時，需要完全燃燒酒精的質量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）q_酒精=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析：（1）沸騰時保持不變的溫度是液體的沸點．
（2）解決此題要利用公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量．
（3）要解答此題，首先必須熟悉熱值的概念，完全燃燒1千克某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值．水吸收的熱量可結合公式Q=cm△t求解，然后可利用公式Q=qm變形求解所需的燃料質量．

解答：解：（1）從表格中可以看出水從第10min開始就保持96℃不再改變，所以沸點就是96℃．
（2）Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（96℃-76℃）=8.4×10⁴J，
答：這些水從76℃加熱至剛好沸騰時所吸收的熱量為8.4×10⁴J．
（3）把100g的水從76℃加熱至剛好沸騰所吸收的熱量Q_吸=8.4×10⁴J．
∵酒精燃燒放出的熱量只有10%被水吸收，∴Q_放=Q_吸÷10%=8.4×10⁴J÷10%=8.4×10⁵J．
要產生此熱量需要完全燃燒的酒精質量可由熱量公式Q=qm變形可得：m=

Q

q

=

8.4×105J

3.0×107J/kg

=2.8×10^-2kg=28g．
故答案為：（1）96；
答：（2）這些水從76℃加熱到剛好沸騰時所吸收的熱量為8.4×10⁴J．
（3）需要完全燃燒的酒精質量為28g．

點評：此題主要是探究水的沸騰實驗，考查了水的沸點的概念以及燃料燃燒公式 Q=qm 和吸收熱量公式的Q_吸=cm（t-t₀）變形應用．