Question

11．家庭食用油的沸點(diǎn)比水的沸點(diǎn)高，小麗想測(cè)量出食用油的沸點(diǎn)，但身邊只有一支實(shí)驗(yàn)室常用的溫度計(jì)（量程為0-100℃）．還有天平、鐵塊、燒懷、冷水、電加熱器，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)量食用油沸點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)，要求：
（1）寫出實(shí)驗(yàn)步驟及所要測(cè)量的物理量（需帶符號(hào)表示）；
（2）用你所測(cè)量的物理量表示出食用油的沸點(diǎn)溫度的表達(dá)式．

Answer 1

分析 油的沸點(diǎn)高于水的沸點(diǎn)，在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，油的沸點(diǎn)高于100℃，高于溫度計(jì)的測(cè)量范圍，不能直接用溫度計(jì)測(cè)量油的沸點(diǎn)，可以把小鐵塊放在油中加熱至油沸騰，然后把鐵塊放入水中，通過測(cè)量水的溫度變化，應(yīng)用熱平衡方程間接測(cè)量油的沸點(diǎn)．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
①用天平測(cè)出適量的冷水m₁倒入燒杯中；
②用溫度計(jì)測(cè)出杯中水的溫度t₁；
③用天平測(cè)出小鐵塊的質(zhì)量m₂，并把它放入燒杯中；
④把適量的被測(cè)食用油倒入放小鐵塊的燒杯中，使小鐵塊浸沒在食用油中；
⑤把電加熱器放入裝有花生油和小鐵塊的燒杯中對(duì)其加熱；
⑥待食用油沸騰一段時(shí)間后，將食用油中的小鐵塊夾入盛冷水的燒杯中；
⑦輕微晃動(dòng)燒杯，待杯中水的溫度穩(wěn)定后，用溫度計(jì)測(cè)出這時(shí)燒杯中水的溫度t₂；
⑧在比熱表中分別查出水的比熱c₁、鐵的比熱c₂；
（2）食用油的沸點(diǎn)計(jì)算公式：
食用油的沸點(diǎn)是t，鐵塊釋放的熱量：Q_放=c₂m₂（t-t₂），
水吸收的熱量：Q_吸=c₁m₁（t₂-t₁），
鐵塊釋放的熱量等于水吸收的熱量，Q_放=Q_吸，
解得，食用油的沸點(diǎn)：t=$\frac{{c}_{1}{m}_{1}}{{c}_{2}{m}_{2}}$（t₂-t₁）+t₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)學(xué)生能力要求較高，知道實(shí)驗(yàn)原理是正確解題的關(guān)鍵．