Question

物理中考题

云南过桥米线是中国的名菜。预备此食物的第一步是制汤∶在
锅中放入水和鸡只， 用大火将水煑至沸腾， 然后转用小火烹
煑，使汤维持沸腾 3 小时。

(a)
(i) 小火的输出功率为200 W。若 70% 的供应能量散失於周围环境， 计算在加热 3 小时后， 汽化了的鸡汤的质量。设鸡汤的汽化比潜热为(2.26 × 10^6 J kg–1)。

(ii) 解释为甚麼不适宜用大火维持鸡汤沸腾。

(c)
侍应将以下材料一起上桌∶
一碗热汤，上面浮著一层油，
一碟切成薄片的鲜肉，
一碗已煑熟的米线

食客先把肉片放进汤内，稍后再加入米线。
(i) 解释为甚麼要将肉切成薄片。

(ii) 解释碗中油层的作用。

(iii) 现有以下资料∶
汤的质量 = 1kg
汤最初的温度 = 97°C
汤的比热容量 = 4200 J kg–1 K–1
每片肉的质量 = 0.02 kg
肉片最初的温度= 27°C
肉片的比热容量= 3500 J kg–1 K–1
基於健康缘故， 肉必须最少加热至 82°C 。
估计在汤中最多可以放入多少块肉片。写出在计算过程中所作的一项假设。用初三学的物理公式计算

Answer 1

(a)
用于汽化鸡汤的能量为
W=（1-70%）×200 W×3×3600s=64800J
则被汽化的质量为
m=64800J/2.26 × 10^6 J kg–1=0.2867kg

如果用大火的话，水会剧烈沸腾，会使水迅速汽化，并且有更大的热量损失。
(c)
(i) 切成薄片使用于体积的肉受热面积变大，热传导更迅速，熟得更快。
(ii)由于油层不宜挥发而且密度比水小，盖在水上面能防止水蒸发变凉，起到较好的保温作用。
(iii) 将肉加热到82℃，水能提供的热量为
W1=1kg×4200 J kg–1 K–1 ×(97°C-82°C)=63000J
单片肉吸收的热量为
W2=0.02 kg ×3500 J kg–1 K–1 ×（82°C-27°C）=3850J
则肉片数量为
n=W1/W2=16.36
最多加热16片肉

Answer 2

14778