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 |
(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 |
②分析表中數據,你發現什么規律:________.
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.
(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
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.