Question

如圖是八年級1班同學做“觀察水的沸騰”的實驗裝置．同學們從水溫升到90℃開始，每隔1min讀一次溫度計示數記在表格中，并觀察水中的氣泡，聽水發出的聲音．直到水沸騰5min為止．
（1）裝置中石棉網的作用是：

 

，酒精燈用

 

部位加熱，可以采取

 

，

 

等方法減少實驗時間．
（2）水中的氣泡在沸騰前

 

，水中的聲音沸騰時比沸騰前

 

．

t/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
t溫/℃	90	91	92	93	94	95	96	97	98	98	97	98	98

（3）根據上述表格，在直角坐標系中畫出水的沸騰圖象．
（4）從圖象可知：沸騰時，對水繼續加熱，水的溫度

 

．其中有誤的數據是

 

，由實驗數據可知道，水的沸點為

 

℃．
（5）同學們測得水的沸點不足100℃，可能的原因是：

 

．
（6）同學們在做完“觀察水的沸騰”實驗后，又進一步研究了沸水自然冷卻過程中溫度隨時間的變化情況，將實驗數據記錄在下表中．

時間t/min	0	5	10	15	25	35	45	55	65
溫度/℃	100	75	57	45	35	28	24	22	22

①同學們做實驗時的室溫是

 

℃．
②分析表中數據，你發現什么規律：

 

．

Answer 1

分析：（1）該裝置中石棉網的作用是使得燒杯受熱均勻；同時在加熱時應用酒精燈的外焰加熱；同時結合實際情況可以判斷減小加熱時間的方法；
（2）沸騰前，上層的水溫度較低，上升的氣泡遇低溫液化，氣泡減小．當水溫接近沸點時，有大量的氣泡涌現，接連不斷地上升，并迅速地由大變小，使水劇烈振蕩，產生“嗡嗡“的響聲，這就是“響水不開“的道理．
（3）利用數學中的描點連線的方法作圖即可；
（4）沸點指液體沸騰時的溫度，液體沸騰時溫度保持沸點不變；
（5）水的沸點受氣壓的影響，即氣壓越高，沸點越高，氣壓越低，沸點越低；
（6）①根據熱傳遞的條件進行分析，即水自然冷卻，當溫度保持不變時，其溫度等于環境溫度；
②根據水在自然冷卻的過程中溫度變化的規律來解答此題

解答：解：（1）該裝置中石棉網的作用是使得燒杯受熱均勻；同時在加熱時應用酒精燈的外焰加熱；據實際情況可知，我們可以采取減小水量、提高水的初溫、給燒杯加蓋等方式減小加熱的時間；
（2）據分析可知，沸騰前，氣泡上升時，遇低溫的水而出現液化變小；水中的聲音沸騰時比沸騰前小．
（3）根據表中數據描點，再用平滑的曲線連接，如下圖所示：

（4）由圖可見，水在沸騰過程中，溫度保持不變；
水的沸點就是水沸騰時的溫度，由圖可見水在沸騰時保持98℃不變，因此水的沸點是98℃；同時也能看出第10分鐘的數據是錯誤的；
（5）由于水的沸點受氣壓的影響，所以據沸點與氣壓的關系可知，水的沸點不足100℃，可能的原因是此時的氣壓小于標準大氣壓造成的；
（6）①水在自然冷卻過程中，將熱傳給周圍空氣，由圖象可以看出，當溫度降低到22℃時，不再變化了，說明環境溫度為22℃；
②由圖象可以看出，水在自然冷卻的過程中溫度在降低，而且開始時溫度降低很快，后來溫度降低很慢．
故答案為：（1）使得燒杯受熱均勻；外焰；減少水量；提高水的初溫；（2）上升變小；小；（3）見上面的解析；（4）不變；第10min對應的數據；98；（5）此時的氣壓小于標準大氣壓；（6）①22；②水在自然冷卻的過程中溫度在降低，而且開始時溫度降低很快，后來溫度降低很慢．

點評：本題考查了水沸騰時的圖象及熱傳遞的條件，判斷室溫要根據最后溫度的高低來判斷．先快后慢是物體冷卻的一般規律，這是因為高溫物體與周圍溫差大，熱傳遞更快，而當溫差變小后，熱傳遞也會變慢的緣故．