Question

15．在“觀察水的沸騰”的實驗中，小明觀察到水沸騰前和沸騰時水中氣泡的上升情況不同，如圖1中a、b所示，
（1）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”，已知在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水銀的凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為-39℃和357℃，酒精的凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為-117℃和78℃）．
表1：

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

（3）實驗得到的結(jié)論與水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)100℃有明顯的差異，其原因可能是：實驗時的氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．
（4）小明同學(xué)在做完“觀察水沸騰”實驗后又進(jìn)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)記錄在下表中：
表2：沸水自然冷卻過程中溫度隨時間的變化記錄表

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(diǎn)法畫出如圖2所示的水溫隨時間變化的曲線

①根據(jù)：2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21℃左右．
②根據(jù)圖2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(diǎn)是隨著溫度的降低，水的溫度變化慢．

Answer 1

分析 （1）要正確的判斷需要掌握水沸騰時和沸騰前的現(xiàn)象．沸騰前氣泡上升過程體積減小；沸騰時氣泡上升過程體積不斷增大．
（2）知道沸點(diǎn)的概念：液體沸騰時的溫度；一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，所以溫度計內(nèi)液體的沸點(diǎn)需要高于100℃．
（3）要知道沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)，氣壓越高沸點(diǎn)越高，氣壓越低沸點(diǎn)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）a圖氣泡在上升過程中體積變大，所以是沸騰時的情況；b氣泡在上升過程中體積減小，所以是沸騰前的情況；
（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(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，而酒精的沸點(diǎn)是78℃，所以不能用酒精溫度計測量水的沸點(diǎn)；水銀的沸點(diǎn)高于水的沸點(diǎn)，所以可以用水銀溫度計測量水的沸點(diǎn)；
（3）因為水的沸點(diǎn)低于100℃，所以當(dāng)時的氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；
（4）①從表格中數(shù)據(jù)可以看出，水降低到接近20℃后，溫度不再降低，所以室溫約為21℃．
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）b；a；（2）6；98；水銀；（3）實驗時的氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；（4）①21；②隨著溫度的降低，水的溫度變化慢．

點(diǎn)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(jìn)行了考查．題目中考查了水沸騰前和沸騰時的特點(diǎn)．同時還考查了水的沸點(diǎn)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．