Question

11．家庭食用油的沸點比水的沸點高，小麗想測量出食用油的沸點，但身邊只有一支實驗室常用的溫度計（量程為0-100℃）．還有天平、鐵塊、燒懷、冷水、電加熱器，請你設計一個能測量食用油沸點的實驗，要求：
（1）寫出實驗步驟及所要測量的物理量（需帶符號表示）；
（2）用你所測量的物理量表示出食用油的沸點溫度的表達式．

Answer 1

分析 油的沸點高于水的沸點，在一標準大氣壓下水的沸點為100℃，油的沸點高于100℃，高于溫度計的測量范圍，不能直接用溫度計測量油的沸點，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，通過測量水的溫度變化，應用熱平衡方程間接測量油的沸點．

解答 解：（1）實驗步驟：
①用天平測出適量的冷水m₁倒入燒杯中；
②用溫度計測出杯中水的溫度t₁；
③用天平測出小鐵塊的質量m₂，并把它放入燒杯中；
④把適量的被測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其加熱；
⑥待食用油沸騰一段時間后，將食用油中的小鐵塊夾入盛冷水的燒杯中；
⑦輕微晃動燒杯，待杯中水的溫度穩(wěn)定后，用溫度計測出這時燒杯中水的溫度t₂；
⑧在比熱表中分別查出水的比熱c₁、鐵的比熱c₂；
（2）食用油的沸點計算公式：
食用油的沸點是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：t=$\frac{{c}_{1}{m}_{1}}{{c}_{2}{m}_{2}}$（t₂-t₁）+t₂．

點評 本題考查了實驗設計，對學生能力要求較高，知道實驗原理是正確解題的關鍵．