题目

如图所示的装置可以测定每千克  的水在大气压下汽化成  的水蒸气所需吸收的热量  。该装置的测量原理是： 用加热器使水沸腾， 汽化的水蒸气通过凝聚器液化后被收集在量杯中； 测量加热器的发热功率及一段时间内在量杯中收集到的水的质量， 根据能量守恒关系即可求出  的值。这个汽化装置工作时的散热功率恒定不变， 但散热功率的值未知。测得加热器的功率为  时， 在  时间内被冷凝和收集的液体质量为 ； 加热器的功率为  时， 在 时间内被冷凝和收集的液体质量为  。根据以上数据， 求每千克  的水在大气压下汽化成  的水蒸气所需吸收的热量  。 答案：由能量守恒定律知加热系统产生的功率 P=mtQ+P0， 其中 m 为 300 s 内收集到的水的质量， Q 为每千克 100 ∘C 的水汽化所需吸收的热量， P0 为损失的功率。利用题中数据可得两个方程：285=28×10-3300Q+P0100=4×10-3300Q+P0解得 Q=2.3125×106 J

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