Question

泰州城区某中学“STS”小组的同学为了研究通扬河水质，采集了如图甲所示的河水样品，同学们正确地用天平并借助于量筒测量了河水样品的质量，两次测量结果如图乙（a）（b）所示，然后将河水样品倒入图丙所示的密闭隔热装置中，用恒定功率为80W的电热器加热（不计热损失）测出图丁表格的数据．（外面气压为1标准大气压）
问：（1）表格中哪一组数据是错误的记录？改正后应为多少？
（2）根据题目中所给出的图和表格中的数据，经过必要的计算，可求出能反映河水性质的哪两个物理量？（要求写出计算过程）
（3）与反映纯水性质的相关物理量相比，通扬河水质发生变化的可能原因是什么？（说明两点）
（4）在图丁的坐标纸中作出实验的温度随时间变化的图象．

时间/min	0	2	4	6	8	10	12	14
温度/℃	23	39	55	61	87	103	103	103

Answer 1

解：
（1）∵电热器加热时，相同的时间内电流做的功相同，
∴不计热损失时，河水吸收的热量相同，
根据Q_吸=cm△t可知，河水温度的变化量相同，由表格中的信息可知△t=16℃，故第4组数据有错，其温度应为71℃；
（2）由甲乙两图可知：
河水的体积V=150ml=150cm³；
空容器的质量为20g+20g+1g=41g，河水和容器的总质量为20g+20g+50g+100g+4g=194g，河水的质量m=194g-41g=153g；
①河水的密度为ρ===1.02g/cm³；
②2min电流做的功：
W=Pt=80W×2×60s=9600J，
根据Q_吸=cm△t可得：
河水的比热容c===≈3.92×10³J/（kg?℃）；
（3）与反映纯水性质的相关物理量相比，通扬河水质发生变化的可能原因是：①含泥沙；②污染；
（4）根据表格中的实验数据，在坐标格中以横坐标为时间，纵坐标为温度，然后通过描点法在坐标格中描出对应时间的温度，最后将各点用直线连接起来，得到温度随时间的变化的图象，如下图所示：

答：（1）第4组数据有错，其温度应为71℃；
（2）能反映河水性质的量有：河水的密度为1.02g/cm³；比热容约为3.92×10³J/（kg?℃）；
（3）通扬河水质发生变化的可能原因是①含泥沙；②被污染；
（4）图象如上图所示．
分析：（1）电热器加热时，相同的时间内电流做的功相同，不计热损失时河水吸收的热量相同，根据Q_吸=cm△t可知，河水温度的变化量相同，据此进行解答；
（2）由甲乙两图得出河水的质量和体积，根据密度公式求出河水的密度；根据W=Pt求出2min电流做的功，再根据Q_吸=cm△t求出河水的比热容；
（3）河水与纯水的密度和比热容不同，可以从含沙量和被污染等方面进行解答；
（4）利用描点法做出温度随时间变化的图象．
点评：本题考查了量筒和托盘天平的读书以及密度公式、吸热公式、电功公式的灵活应用等，关键是根据表格得出相关的信息．