思路点拨:
将热牛奶放入冷水中,牛奶放热、温度下降,所以热牛奶温度随时间变化的曲线应是Ⅰ。
热牛奶在冷水中,牛奶温度降低,水温度升高。当它们温度相同时,温度不再发生变化,此时对应的温度就是牛奶和水混合温度。
答案点击:
曲线Ⅰ;牛奶和水混合温度,混合温度是18℃,牛奶初温50℃。
根据Q吸=cm·△t,m=1.5kg,△t=t-t0=18℃-10℃=8℃。
水吸收的热量Q吸=cm·△t=4.2×103J(kg·℃)×1.5kg×8℃=5.04×104J。
2、(2003·淄博市)某中学的两个研究性学习小组为了研究我市小清河水的污染情况,其中一个小组取来了河水的样品,利用量杯和天平进行了正确的测量,量杯、天平右盘放砝码和游码示数分别如图甲、图乙所示,然后又将样品全部装入一个密闭的装置中(如图丙),用额定功率为100W的电加热器对样品进行加热(不计热损失),下表记录了加热过程中样品的温度随时间的变化情况。(当地的大气压强为1标准大气压)
(1)根据图甲、图乙及表格记录的数据计算样品的密度和比热容。
(2)根据实验得到的数据分析,河水样品的沸点是多少?造成这一结果的原因是什么?
(3)另一个研究性学习小组的同学利用自己所带的一只弹簧测力计和一满瓶纯净水(有轻质细线)直接在河边就测出了河水的密度,请你简要写出该小组测量的实验步骤和密度表达式(用测量的物理量表示)。
思路点拨:
(1)根据图甲和图乙可求出河水密度。由于不计热损失,河水吸收的热量(Q吸=cm·△t)与电加热器放出的热量(Q放=P·t)相等。选择合适的温度变化和对应的加热时间,可求出c。
(2)根据数据可知,从第10分钟开始,河水温度不再升高,说明实验中河水沸点是102℃。
水的沸点高低与水上方气压有关,由题可知,“将样品全部装入一个密闭的装置中”,随着水加热,温度升高,水上方气压增大,河水沸点会升高。
由于研究小组测的是河水,不是纯净的水,河水中有许多其他杂质,水的沸点会发生变化,导致水沸点升高,
(3)利用体积相等的不同液体,质量与密度关系即
求解。
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(1)由图得V河水=180mL,m河水=184g。
根据
根据表中数据:
河水受热从t0=22℃升高到t=62℃,加热时间5min
河水吸收的热量Q吸=cm△t=c×0.184kg×(62℃-22℃)
电热器加热5min放出的热量Q放=Pt=100W×300s=30 000J
由于用电热器对河水加热过程中,没有热量损失,
所以Q吸=Q放,即c×0.184kg×(62℃-22℃)=3×104J,c=4.08×103J(kg·℃)
(2)t=102℃,说明:
a.河水可能被污染,水的沸点升高。
b.加热密闭容器,样品正上方气体压强增大,使河水沸点升高。
(3)步骤:
①用细线拴住装满纯净水的瓶,用调节好的弹簧测力计测出总重力G1。
②将水倒掉,测出空瓶重力G2。
③将空瓶装满河水,测出总重力G3。
表达式:
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