Question

12．在“觀察水的沸騰”的實驗中，小明的操作如圖甲所示，他觀察到水沸騰前和沸騰時水中氣泡的上升情況不同，如圖甲中a、b所示，則：

表一

時間/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
溫度/℃	90	92	94	96	98	98	96	98	98	98

（1）如表一中錯誤之處是第6min時的溫度．圖b是水在沸騰前的情況，圖a是水在沸騰時的情況．
（2）記錄的實驗數(shù)據(jù)如表所示：其中第6min的數(shù)據(jù)記錄錯誤，此時水沸騰的溫度應(yīng)該是98℃，選用水銀溫度計來測量（選填“水銀”或“酒精”，）原因是水銀的沸點高于水的沸點（ 已知在標準大氣壓下，水銀的凝固點和沸點分別為-39℃和357℃，酒精的凝固點和沸點分別為-117℃和78℃）．
（3）實驗得到的結(jié)論與水在標準大氣壓下的沸點100℃有明顯的差異，其原因可能是：實驗時的氣壓低于標準大氣壓．
（4）小明同學(xué)在做完“觀察水沸騰”實驗后又進一步探究了沸水自然冷卻過程中溫度隨時間的變化情況，他將實驗數(shù)據(jù)記錄在表二中：
沸水自然冷卻過程中溫度隨時間的變化記錄表二

時間/min	0	5	10	15	25	35	45	55	65	70
溫度/℃	98	71	55	45	35	28	24	22	22	22

小明通過描點法畫出如圖乙所示的水溫隨時間變化的曲線
①據(jù)表二中的實驗數(shù)據(jù)可推知，小明做上述實驗時的環(huán)境溫度（即室溫）應(yīng)在22℃左右．
②根據(jù)圖乙所示水溫隨時間變化的曲線，可知沸水在自然冷卻過程中溫度隨時間變化的特點是溫度降低得先快后慢．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)沸騰過程中溫度保持不變的特點來分析錯誤的數(shù)據(jù)；
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��；水沸騰時，整個容器中水溫相同，水內(nèi)部不停的汽化，產(chǎn)生大量的水蒸氣進入氣泡，氣泡變大．
（2）知道沸點的概念：液體沸騰時的溫度；一個標準大氣壓下水的沸點是100℃，所以溫度計內(nèi)液體的沸點需要高于100℃．
（3）要知道沸點與氣壓有關(guān)，氣壓越高沸點越高，氣壓越低沸點越低．
（4）要解決此題需要掌握產(chǎn)生熱傳遞的條件兩個物體之間存在溫度差．
注意分析溫度下降速度與時間的關(guān)系．

解答 解：（1）由表格中數(shù)據(jù)特點可以看出，水從第4min開始沸騰，所以溫度應(yīng)保持不變，而第6min時溫度發(fā)生了變化，所以錯誤；
a氣泡在上升過程中，體積逐漸變大，是沸騰時的現(xiàn)象，b中氣泡在上升過程中體積逐漸變小，是沸騰前的現(xiàn)象；
（2）從表格中可以看出，水在沸騰時溫度保持98℃不變，所以水沸騰的溫度是98℃，故第6min是數(shù)據(jù)也應(yīng)為98℃；
一個標準大氣壓下水的沸點是100℃，而酒精的沸點是78℃，所以不能用酒精溫度計測量水的沸點；水銀的沸點高于水的沸點，所以可以用水銀溫度計測量水的沸點；
（3）因為水的沸點低于100℃，所以當時的氣壓低于標準大氣壓；
（4）①從表格中數(shù)據(jù)可以看出，水降低到接近22℃后，溫度不再降低，所以室溫約為22℃．
②從圖象可以看出，在相同時間內(nèi)，開始溫度降低得幅度大，后來降低的溫度變慢．
故答案為：（1）第6min時的溫度；b；a；（2）6；98；水銀；水銀的沸點高于水的沸點；（3）實驗時的氣壓低于標準大氣壓；（4）①22；②溫度降低得先快后慢．

點評 此題是研究水的沸騰實驗，題目中將實驗過程中出現(xiàn)的有關(guān)問題進行了考查．題目中考查了水沸騰前和沸騰時的特點．同時還考查了水的沸點及與大氣壓之間的關(guān)系．并且考查了學(xué)生對圖象的分析．