Question

2．小明用甲圖所示的裝置探究“水沸騰規(guī)律”，試管中盛水的質(zhì)量為100g，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）小明在水溫升高到90℃時(shí)，開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)于表格中．請(qǐng)根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算加熱90s時(shí)水吸收的熱量是2.52×10³JJ．水的沸點(diǎn)是98℃．[C_水=4.2×10³J/（Kg•℃）]

時(shí)間/s	0	30	60	90	120	150	180	210
溫度/℃	90	92	94	96	98	98	98	98

（2）沸騰時(shí)水中產(chǎn)生大量氣泡，實(shí)驗(yàn)中能證明氣泡中的氣體是水蒸氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是試管中水面下降及氣泡在水面上破裂開(kāi)后，上方會(huì)出現(xiàn)“白氣”．
（3）小明又組裝了如乙圖所示的裝置，左石兩個(gè)盛裝水的試管中間用一個(gè)玻璃導(dǎo)管相連通，加熱左側(cè)試管至水沸騰一段對(duì)間后，可能會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象能證明水蒸氣具有內(nèi)能？右側(cè)試管中什么現(xiàn)象能證明水蒸氣液化放熱？

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量、比熱容、初溫度和末溫，根據(jù)Q=cm（t-t₀）即可求出水吸收的熱量．從120s到210s水的溫度不變，此時(shí)的溫度即為水的沸點(diǎn)；
試管中水面下降及氣泡在水面上破裂開(kāi)后，上方會(huì)出現(xiàn)“白氣”．
（2）水沸騰產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣遇冷會(huì)液化成小水珠；若容器上方封閉，則水汽化生成水蒸氣，使容器內(nèi)壓強(qiáng)升高；
（3）液體沸騰有兩個(gè)必要條件：①達(dá)到沸點(diǎn)，②繼續(xù)吸熱，當(dāng)兩個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)即可沸騰；
液面上的壓強(qiáng)越高，液體的沸點(diǎn)越高，反之，氣壓越低，液體的沸點(diǎn)越低．據(jù)此分析判斷．

解答 解：
（1）Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.1kg×（96℃-90℃）
=2.52×10³J．
從120s到210s水的溫度不變，此時(shí)的溫度即為水的沸點(diǎn)98℃，故水的沸點(diǎn)即為98℃；
（2）試管中水面下降及氣泡在水面上破裂開(kāi)后，上方會(huì)出現(xiàn)“白氣”．
（3）甲側(cè)試管上方有膠塞，水沸騰后可能使水上方的氣壓增大，導(dǎo)致膠塞會(huì)被沖出，這種現(xiàn)象能證明水蒸氣具有內(nèi)能；
乙容器的水從甲容器的水吸收熱量，溫度升高，當(dāng)達(dá)到水的沸點(diǎn)（100℃）時(shí)就會(huì)沸騰，水蒸氣遇冷會(huì)液化成小水珠，燒杯壁有小液滴出現(xiàn)，水蒸氣液化放出熱量．
故答案為：（1）2.52×10³J；98℃；（2）試管中水面下降及氣泡在水面上破裂開(kāi)后，上方會(huì)出現(xiàn)“白氣”．（3）膠塞會(huì)被沖出；燒杯壁有小液滴出現(xiàn)．

點(diǎn)評(píng) 本題可以從冰吸收熱量升高溫度--熔化--沸騰--液化--凝固--溫度降低，這幾個(gè)過(guò)程把進(jìn)行的條件、每個(gè)過(guò)程的特點(diǎn)等等綜合起來(lái)，進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)，可以使知識(shí)系統(tǒng)化．