Question

(2010全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽題)單位質(zhì)量的某種液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w所需要吸收的熱量，叫做這種液體的汽化熱。通常情況下，同種液體在不同溫度下的汽化熱是不同的。某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖7所示的裝置，可以用來(lái)測(cè)定100℃時(shí)水的汽化熱。該裝置的測(cè)量原理是：用電壓可調(diào)的電加熱器使玻璃容器內(nèi)的水沸騰，用電子天平分別測(cè)量沸騰一段時(shí)間前后水的質(zhì)量，同時(shí)測(cè)量所用的時(shí)間及在該段時(shí)間內(nèi)電加熱器的電壓和電流，根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)和能量守恒關(guān)系即可求出水的汽化熱λ。由于這個(gè)裝置工作時(shí)的散熱損失是不可忽略的，該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量了兩組數(shù)據(jù)，如下表所示：

	電壓／V	電流／A	時(shí)間／s	水的初質(zhì)量／g	水的末質(zhì)量／g
第一組	20	1	300	70	68
第二組	40	2	300	70	60

（1）．試簡(jiǎn)單說(shuō)明該裝置的散熱功率是否隨加熱功率的改變而改變。

（2）．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求水的汽化熱λ

（3）．針對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出一些減少實(shí)驗(yàn)誤差的措施。

Answer 1

解析：（1）.該裝置的散熱功率不隨加熱功率的改變而改變。因?yàn)榧訜峁β拾l(fā)生改變后，水溫并不會(huì)改變，與周圍環(huán)境的溫度差也將不變，而其它條件也都未發(fā)生變化，所以散熱功率不會(huì)變化。

（2）.由能量守恒定律可知：P_電t=P_散t+Q_吸= P_散t+mλ。

根據(jù)題意可得：U₁I₁t₁= P_散t₁+m₁λ；

U₂I₂t₂= P_散t₂+m₂λ；

代入數(shù)據(jù)，解得：λ=2.25×10⁶J/kg。

（3.）增大加熱功率（或電壓）、增大汽化水的質(zhì)量、換用更保溫的容器（減小散熱功率）、適當(dāng)增大環(huán)境溫度、減小測(cè)量時(shí)間、多測(cè)幾組數(shù)取平均值。