Question

4．在观察水沸腾的实验中，烧杯中装入100mL水，已知水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），在标准大气压下，将这些水从20℃加热到沸腾，需要吸收3.36×10⁴J的热量．水沸腾后，继续加热，开水的内能不变（选填增大、减小、不变）．

Answer 1

分析 （1）已知水的体积是100mL即100cm³，水的密度是1.0×10³kg/m³，利用公式m=ρv就可以计算出水的质量，已知水的比热容是4.2×10³ J/（kg•℃）和水的初温是20℃，在标准大气压下水的沸点是100℃即为水的末温，利用公式Q_吸=c_水m（t-t₀）就可以计算出水需要吸收的热量；
（2）利用水的沸腾规律，分析得出开水的温度是否变化；物体的内能随温度升高增大．

解答 解：（1）水的体积：V=100mL=100cm³=1×10^-4m³；
由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的质量：m=ρV=1.0×10³Kg/m³×1×10^-4m³=0.1kg；
水吸收的热量：Q_吸=c_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁴J；
（2）水在沸腾过程中的规律是：继续吸热，温度不变，因此水沸腾后，继续加热，开水的温度保持不变，内能不变．
故本题答案为：3.36×10⁴；不变．

点评 密度是物质的特性，在计算水的质量时应利用水的密度不变这一特性，代入数值计算；在求水需要吸收的热量时，需注意分析出水的末温是100℃，再利用吸热公式Q_吸=cm△t计算．