Question

15．小明在做“觀察水的沸騰”實驗中如圖1，當水溫上升到80℃時，每隔1min讀一次溫度計的示數，直到水沸騰4min后停止讀數，其數據記錄如下表所示．

t/min	0	1	2	3	4	5	6	7
T/℃	80	84	88	92	96	96	96	96

（1）觀察到水沸騰前和沸騰時水中氣泡的上升情況如圖2甲、乙所示，圖中甲是水在沸騰時的情況．
（2）從表格數據可知水的沸點是96℃．
（3）請根據表格中的數據，在圖3中畫出水溫隨時間變化的圖象．
（4）給一定質量的水加熱，其溫度與時間的關系如圖4中a圖線所示．若其他條件不變，僅將水的體積增加，則溫度與時間的關系圖線正確的是a．
（5）測量溫度結束，當熄滅酒精燈后，發現水仍在微微沸騰，其主要原因是鐵圈和石棉網的溫度高于水的沸點，水能繼續吸熱．

Answer 1

分析 （1）水沸騰之前，水下層的溫度高于上層的水溫，氣泡上升過程中，氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水，氣泡變小；水沸騰時，整個容器中水溫相同，水內部不停的汽化，產生大量的水蒸氣進入氣泡，氣泡變大；
（2）水沸騰時，繼續吸熱、溫度不變；
（3）利用數學描點法描出時間和溫度對應點，然后用光滑的曲線連接起來；
（4）液體沸騰時的溫度叫沸點，沸點與氣壓有關，同種物質氣壓不變，沸點不變；
（5）水沸騰的條件：達到沸點，吸熱溫度不變．酒精燈加熱時，鐵圈和石棉網的溫度升高，高于水的溫度，移開酒精燈時，水還會從鐵圈和石棉網吸收熱量，繼續沸騰．

解答 解：
（1）甲圖，氣泡上升時不斷增大，是水的沸騰時的現象；乙圖，氣泡上升時不斷減小，是水沸騰之前的現象．
（2）水沸騰時，不斷吸收熱量，溫度保持不變，這個不變的溫度是水的沸點，所以水的沸點是96℃．
（3）在時間和溫度圖象中描繪（0，80）（1，84）（2，88）（3，92）（4，96）（5，96）（6，96）（7，96）各點，然后用光滑的曲線連接起來．如圖．

（4）由題可知，其他條件不變，僅將水的體積增加，所以水的沸點是不變的，但是b、d表示沸點都變了；但由于水的質量變大，相同時間吸收的熱量相同，所以溫度升高的比較慢，所以a圖線正確；
（5）酒精燈加熱時，鐵圈和石棉網的溫度升高，高于水的溫度，當移開酒精燈時，水還會從鐵圈和石棉網吸收熱量，繼續沸騰．
故答案為：
（1）甲；（2）96；（3）如圖所示；（4）a；（5）鐵圈和石棉網的溫度高于水的沸點，水能繼續吸熱．

點評 水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．