Question

12．“觀察水的沸騰”實驗．

如圖甲所示，兩名同學分別用完全相同的裝置探究“水沸騰時溫度變化的特點”，繪制了a、b兩杯水溫度隨時間變化的圖象（如圖乙）：
（1）實驗時燒杯上覆蓋硬紙板的目的是減少熱量的散失，以便縮短加熱時間．
（2）通過分析圖象信息可知：水的沸點是98℃，此時大氣壓小于（選填“大于”“等于”或“小于”）標準大氣壓．
（3）通過實驗得到水沸騰必須滿足的條件是①溫度達到沸點，②不斷吸熱．
（4）a、b兩杯水加熱至沸騰所需時間不同的原因是兩杯水的質量不同．
（5）當水沸騰時，水中有一個氣泡從A位置（體積V_A）上升至B位置（體積為V_B），則V_A＜V_B（選填“＞”、“＜”或“=”）
（6）另一名同學用如圖丙所示的裝置來進行實驗，在兩個相同的試管甲和乙中分別裝入質量和初溫相同的水，然后將沸騰時產(chǎn)生的水蒸氣直接通入試管甲的水中，水蒸氣在甲中幾乎全部液化（填一種物態(tài)變化名稱），待甲中的水面上升一段高度后，停止通入水蒸氣，測出甲、乙兩個試管中水的溫度分別為t₁、t₂，發(fā)現(xiàn)t₁高于t₂，t₁高于t₂的原因是水蒸氣液化放熱．

Answer 1

分析 （1）在該實驗中，為減少熱量的散失，需在燒杯上加蓋．
（2）液體沸騰時，溫度保持不變，這個不變的溫度是液體的沸點；1標準大氣壓下水的沸點是100℃，沸點跟氣壓有關，氣壓越高，沸點越高．
（3）水沸騰必須滿足的條件是：溫度達到沸點，不斷吸收熱量；
（4）在實驗裝置相同的情況下，水的質量越大，升溫會越慢，據(jù)此分析．
（5）沸騰時的現(xiàn)象，氣泡在上升過程中體積逐漸增大，
（6）水蒸氣遇冷會發(fā)生液化現(xiàn)象，液化放熱，據(jù)此分析．

解答 解：
（1）實驗時燒杯上覆蓋硬紙板，這樣做是為了減少燒杯中熱量的散失，以便縮短加熱時間．
（2）由圖乙可知，水沸騰時的溫度保持98℃不變，所以水的沸點是98℃；標準大氣壓下，水的沸點是100℃，由于此時水的沸點低于100℃，所以此時的大氣壓小于標準大氣壓．
（3）水沸騰必須滿足的條件是：溫度達到沸點，并不斷吸收熱量；
（4）在同樣加熱的情況下，由圖乙可知，b杯水的升溫較慢，其原因是b杯水的質量多于a杯水的緣故．
（5）水沸騰時，氣泡在上升過程中體積逐漸增大，所以B位置氣泡的體積大于A位置氣泡的體積，即V_A＜V_B；
（6）由題可知，在兩個相同的試管甲和乙中分別裝入質量和初溫相同的水，然后將沸騰時產(chǎn)生的水蒸氣直接通入試管甲的水中，水蒸氣在甲中遇冷由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，即水蒸氣液化；因為水蒸氣液化放熱，所以甲試管中的水吸熱升溫，導致t₁高于t₂．
故答案為：（1）減少熱量的散失；
（2）98；小于；
（3）溫度達到沸點；
（4）兩杯水的質量不同；
（5）＜；
（6）液化；水蒸氣液化放熱．

點評 本題是“觀察水的沸騰”實驗，主要考查了溫度隨時間變化的圖象、沸騰的條件、沸騰時的現(xiàn)象、影響加熱時間長短的因素以及液化現(xiàn)象，涉及的知識點比較多，綜合性較強．