Question

15．輪復習過程中，第一泉中學的小翔和小鐸同學借“實驗操作考查”之機，在教師的幫助下選用如圖1所示的裝置，對“水的沸騰特點”實驗進行了深入的研究． 
（1）在開始做此實驗時，他們發現將水加熱至沸騰的時間過長，小鐸借用吸熱公式分析，原因可能是酒精燈火焰太小、水的比熱容大、水的初溫太低或水的質量太大．
（2）在多次探索和反復論證后開始正式進行實驗，在觀察水加熱至沸騰的過程中，小翔發現如圖2所示三種現象，三種現象發生的時間順序是BAC．
（3）他倆討論后，認為以圖象的方式記錄和分析實驗的數據最佳，并且通過繪制的圖象發現在第12 min記錄的數據有明顯錯誤，理由是水（液體）在沸騰過程中溫度保持不變．
（4）通過重新進行實驗探索和對實驗過程的反復推敲，發現此錯誤數據產生的原因可能是在沸騰過程中，溫度計不斷晃動且其周圍水汽太多造成的讀數錯誤．為此，你認為他們又會對實驗裝置進行什么改進在燒杯上蓋上（帶孔）一塊硬紙板．

Answer 1

分析 （1）在相同的酒精燈下，向相同的燒杯加熱，要比較吸收熱量的多少，就得比較加熱時間的多少，而實驗中加熱水所用時間多，則其吸收的熱量也多；
（2）隨著水的加熱，水溫越來越高，水不斷汽化，產生的水蒸氣會越來越多，當接近沸騰時，水內部產生氣泡，根據氣泡大小的變化可以判斷水是沸騰還是接近沸騰．
（3）水沸騰之前不斷吸收熱量，溫度不斷升高，達到沸點，不斷吸收熱量，溫度保持不變．1標準大氣壓下水的沸點是100℃．
（4）標準大氣壓時水的沸點為100℃，此時沸點高于100℃，所以燒杯上加蓋后使水上方氣壓增大．

解答 解：（1）我們知道要比較物質吸收熱量的多少，就得比較加熱時間的多少，實驗中加熱水到沸騰需要的時間長，原因可能是酒精燈火焰太小、水的比熱容大、水的初溫太低或水的質量太大；
（2）讀圖可知，乙中還沒有產生白氣，說明此時水溫還較低；甲中有白氣，但內部并無氣泡產生，說明水溫開始升高，丁中內部產生大量氣泡，但氣泡越來越小，說明此時上層水溫還較低，已經接近沸騰；丙中內部產生大量氣泡，且氣泡越來越大，說明此時水正在沸騰．故它們出現的先后順序是BAC；
（3）水沸騰前，不斷吸收熱量，溫度不斷升高；水沸騰時，不斷吸收熱量，溫度保持不變，沸點為98℃，故由圖象知第12 s時記錄的有明顯錯誤．
（4）在燒杯上蓋一張硬紙板，由于水的汽化，水上方的氣壓增大，水的沸點升高．
故答案為：（1）質量；（2）BAC；（3）12；水（液體）在沸騰過程中溫度保持不變；（4）在燒杯上蓋上（帶孔）一塊硬紙板．

點評 的沸騰實驗是初中熱學中重要的實驗，一般考查水沸騰前后氣泡的變化、沸點、沸點和氣壓的關系、沸騰的條件、沸騰的特點、加熱時間比較長的原因、器材、水沸騰的圖象、溫度計的正確使用和讀數等等．