Question

流经古城金陵的秦淮河被人们喻为“十里秦淮”，因此，为了保护秦淮河不受污染，这是每个市民应尽的责任．某中学“环保小组”为了对秦淮河的水质进行监测，定期取样进行物理分析．下面是他们对某一次样本的分析情况：图中a图量筒中是采集的样本体积（空量筒质量为88g），b图是称量样本和量筒总质量时，天平盘中的砝码和标尺上游码的位置，c图是他们在加热样本时的数据记录．

（1）请你根据上述条件求出样本的密度．
（2）请你在下面的方格纸中以时间为横轴，温度为纵轴，根据记录做出水的沸腾图象．根据图象可知，样本的沸点为______．
（3）加热样本时，使用的是100W电热器．设电能50%转化为热能，请你根据上述条件求出样本比热容．

Answer 1

解：（1）样本和量筒总质量m_总=200g+100g+20g+10g+5g+3g=338g，
样本的质量m=m_总-m_筒=338g-88g=250g=0.25kg，
样本的体积V=250ml，
样本密度ρ===1g/ml=1g/cm³．
答：样本密度为1g/cm³．
（2）描点、连线，水的沸腾图象如图：

到达沸点后，水的温度不再升高，所用沸点是97℃．
（3）水从92℃到沸腾时所用的时间t=100s，
消耗的电能W=Pt=100W×100s=10000J，
电能50%转化为热能，Q=50%W=cm（t-t₀），
所用样本的比热容为c===4×10³J/（kg?℃）．
答：样本比热容为4×10³J/（kg?℃）．
分析：（1）已知量筒和样本的总质量和量筒的质量，可求样本的质量，从量筒中可读出量筒的体积，根据公式ρ=可求样本的密度．
（2）根据所测数据，在方格纸中描点、连线，做出水的沸腾图象，水到达沸点后，随着时间的增加温度不再改变．
（3）从数据中可以看出，水从92℃到沸腾时所用的时间，根据公式W=Pt可求消耗的电能，根据公式Q=cm△t可求样本的比热容．
点评：本题考查天平和量筒的使用，水的沸点的判断，以及密度、消耗电能和比热容的计算，难点是画水的沸腾图象，解题过程中要注意单位的换算．