小明用如图1所示装置,观察水蒸气的液化现象。烧瓶中的水加热至沸腾后,将一个初温为16℃的金属盘斜放在烧瓶上方,经过一段时间,金属盘下表面出现大量的小水滴,测得金属盘的温度为55℃。小明据此得出“水蒸气液化的过程会放热”的结论。

(1)小华认为,图1所示实验中,金属盘温度升高,不一定是水蒸气液化放热造成的,还可能是水蒸气液化形成的温度较高的小水滴向金属盘传递热量导致的;
(2)小明和小华经过反复讨论,选择如图2所示的装置,设计并进行了如下实验(K、K1、K2表示止水夹):
①安装器材时,调节铁圈的高度,确保用酒精灯 外焰外焰(选填“外焰”或“内焰”)加热;
②在A量筒、B量筒中均装入体积V0=30mL,初温t0=16℃的水;
③打开K,关闭K1、K2,用酒精灯加热一段时间后,瓶内的水开始沸腾,最左侧细导管口有“白气”不断喷出,说明此时瓶内气压略有 增大增大(选填“增大”或“减小”);
④打开K1,关闭K、K2,瓶内的高温水蒸气通过细导管进入A量筒的水中。一段时间后,当A量筒中水的体积VA=40mL时,停止通入水蒸气,测得此时水温=92℃;
⑤打开K2,关闭 K、K1K、K1,瓶内的沸水会通过细导管迅速进入B量筒的水中,当B量筒中水的体积VB=4040mL时,关闭K2,同时打开K,测得此时水温tB=33℃;
⑥根据tA>tB,可得出水蒸气液化的过程会放热的结论。
(3)小明与小华计算出了量筒中水的质量,并根据如表的科普知识,对实验过程中A量筒内热量转移情况作出了如图3所示的分析。[ρ水=1g/cm3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
防止水蒸气烫伤 在标准大气压下,水沸腾时产生的水蒸气温度和水一样,都是100℃。然而,水蒸气导致的烫伤通常比开水烫伤更严重,这是为什么? 原来,当人的皮肤与100℃的水蒸气接触时,水蒸气首先要液化为100℃的水,同时放出大量的热,然后100℃的水在降温过程中还要向皮肤放热,所以在质量相等的情况下,水蒸气向皮肤放出的热量更多,因此水蒸气烫伤更严重。 |
①10g、100℃的水蒸气,完全液化为100℃的水,此过程中,放出热量Q放1为
2.26×104
2.26×104
J;②10g水,温度由100℃降低至92℃,此过程中,放出热量Q放2为
336
336
J;③30g水,温度从16℃升高至92℃,此过程中,吸收热量Q吸为9.576×103J。
(4)综合本实验过程和具体数据,小明和小华对液化现象有了更深地认识,也明确了图1中导致金属盘温度升高的主要原因。请你结合数据,简要阐述金属盘温度升高的主要原因:
因为Q放1远大于Q放2,所以A量筒中水温升高的主要原因是水蒸气液化放热;同理,金属盘温度升高主要是水蒸气液化放热导致的
因为Q放1远大于Q放2,所以A量筒中水温升高的主要原因是水蒸气液化放热;同理,金属盘温度升高主要是水蒸气液化放热导致的
。【答案】外焰;增大;K、K1;40;2.26×104;336;因为Q放1远大于Q放2,所以A量筒中水温升高的主要原因是水蒸气液化放热;同理,金属盘温度升高主要是水蒸气液化放热导致的
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/10/9 1:0:1组卷:93引用:5难度:0.4
相似题
-
1.计算:4kg汽油完全燃烧放出多少热量?汽油的热值约为4.6×107J/kg。
发布:2024/12/24 6:30:1组卷:179引用:2难度:0.9 -
2.行驶中的汽车在紧急刹车时,刹车片会发烫,这是通过的方式增加物体内能的。若汽车行驶过程中消耗汽油2kg,则这些汽油完全燃烧能放出J的热量。(汽油热值4.6×107J/kg)
发布:2024/12/5 1:0:3组卷:3079引用:106难度:0.9 -
3.酒精的比热容为2.4×103J/(kg•℃),其物理含义是 ,酒精的热值为3×107J/kg,完全燃烧2.1kg酒精放出 J热量。一杯酒精倒去一半,剩下酒精的比热容将 ,热值将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
发布:2024/11/12 8:0:1组卷:48引用:4难度:0.7