Question

陳明同學設計如圖1所示的裝置，研究水的汽化和液化現象．酒精燈通過石棉網對燒瓶里的水加熱，產生的水蒸氣通過U形管通入燒杯，溫度計甲用于測量沸水的溫度，溫度計乙用于測量燒杯里水的溫度．
（1）燒瓶內的水沸騰后，陳明觀察到甲溫度計的示數如圖2所示．表述觀察到的現象，分析現象發生的原因．

甲溫度計的示數說明水的沸點

 

 100℃．發生此現象的原因是（觀察裝置）：

 

（2）一段時間后乙溫度計的示數升至圖2所示的位置，溫度計的示數值是

 

℃．
（3）隨著實驗的進行，乙溫度計的示數將會

 

，燒瓶內的水量

 

 燒杯內的水量

 

 （選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）根據讀數可判定溫度，溫度高于大氣壓下水的沸點，說明瓶內氣壓高，根據水的沸騰特點可知溫度計示數變化規律．
（2）由圖（2）讀出溫度計乙示數為40℃．
（3）由于水蒸氣通過玻璃管液化而進入燒杯，所以質量增加，燒瓶內水不斷汽化，質量會減少，由于水蒸氣液化放熱，所以燒杯內水的溫度應該升高．

解答：解：（1）讀數可知溫度為102℃，此溫度高于100℃，由圖知，是因為燒瓶密閉，瓶內氣壓高于1標準大氣壓造成的．
（2）由圖（2）知，溫度計乙的示數為40℃．
（3）燒瓶中的水在吸熱過程中，不斷沸騰汽化成水蒸氣，瓶內水的質量減少，通過細管進入燒杯，液化形成水，杯內水的質量變大，由于液化放熱，所以乙溫度計的示數會變大．
故答案為：（1）高于；（2）瓶內氣壓高于1標準大氣壓；（3）40；（4）上升；變小； 變大．

點評：此題考查了對汽化和液化現象的掌握，同時考查了水的沸點與氣壓之間的關系，結合實驗現象將物理知識應用于生活是解決此類問題的捷徑．