Question

小軍和小虹用燒杯、溫度計等器材研究水沸騰時溫度變化的規(guī)律，請你幫他們回答．
（1）水快要燒開時，小軍開始用溫度計測水溫，直到水燒開以后，小軍將記錄數(shù)據(jù)畫成圖象進行分析（如圖所示），線段

AB

表示水在沸騰．如果小軍用紙盒代替燒杯來燒水，紙盒

不會

燃燒（填“會”或“不會”），這是因為

水沸騰時，溫度保持不變，不會上升，達不到紙的著火點

．
（2）到B點不再加熱，水還能沸騰嗎？為什么？
（3）用水壺將水燒開時，他們發(fā)現(xiàn)有“白汽”不斷產(chǎn)生，但通過進一步的仔細觀察卻發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)“白汽”的位置總是與壺嘴有一段距離，而在壺嘴口卻什么也看不見．請你解釋上面兩個現(xiàn)象．
（4）在實驗中，小軍在燒杯上蓋上一個厚紙蓋兒，會發(fā)現(xiàn)水的沸點升高了，這是為什么呢？小虹查閱資料得知水的沸點與氣壓有關(guān)：氣壓增大，沸點升高；氣壓減小，沸點降低．燒杯蓋上厚紙蓋兒燒水，使得杯內(nèi)氣壓增大，所以沸點升高了．但在海拔6km的高山上，水的沸點只有80℃，在幾萬米的高空中，水的沸點居然只有11℃-18℃，所以在高山上會出現(xiàn)“開水不燙手，雞蛋煮不熟，開水不消毒”的現(xiàn)象．假如你到了高山上，你能想辦法將雞蛋煮熟嗎？說出你的理由．
（5）做完燒水實驗后，小虹進一步想：將沸水自然冷卻溫度會隨時間如何變化呢？小虹這種思維方式是利用了

逆向思維

法．下表是他們的實驗數(shù)據(jù)記錄：

時間t/min	0	5	10	15	25	35	45	55	65
溫度t/℃	100	71	55	45	35	28	24	22	22

請在下面坐標(biāo)圖中通過描點畫出上述溫度隨時間變化的曲線．實驗中燒杯裝了500mL的水，則這些水從第5min到第45min放出了

9.87×10⁴

J的熱量．
如果有一天你要喝一杯奶茶，可以有兩種方法供你選擇：
①先將滾燙的熱茶冷卻5min，然后加一匙冷牛奶；②先將一匙冷牛奶加進滾燙的熱茶中，然后冷卻5min．你認為方法

①

的冷卻效果較好．

Answer 1

分析：（1）要解決此題，需要掌握水沸騰時的特點：繼續(xù)吸熱但溫度保持不變．同時要掌握水的沸點：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃．物體要燃燒首先要達到物體的著火點．
（2）液體的沸騰必須滿足兩個要求：一是溫度達到沸點，二是能夠不斷的吸熱，這兩個條件缺一不可；
（3）知道物態(tài)變化中的液化現(xiàn)象，液化是由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程．
（4）要解答本題需掌握：高山上氣壓較低，所以液體的沸點較低，水不到100℃就開始沸騰了．而將雞蛋煮熟需要使雞蛋達到100℃以上，所以唯一的辦法是提高沸點，提高沸點要采取的措施是增大鍋內(nèi)的氣壓．
（5）此題是研究水沸騰時溫度變化的規(guī)律，而小虹進一步想：將沸水自然冷卻溫度會隨時間如何變化，這是對司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點反過來思考的一種思維方式．
注意觀察橫坐標(biāo)為時間，縱坐標(biāo)為溫度，找出對應(yīng)的點，再連線即可；
根據(jù)水的體積求出水的質(zhì)量，然后利用利用公式Q_放=cm△t計算水放出的熱量．
根據(jù)水在自然冷卻的過程中溫度變化的規(guī)律來判斷第二問．

解答：解：（1）用紙鍋燒水時，紙鍋、水開始吸熱溫度升高，當(dāng)水達到沸點時，吸熱開始沸騰，但溫度保持不變，所以線段AB就表示水在沸騰，由于水的沸點遠低于紙的著火點，所以紙鍋不會燃燒．
故答案為：AB；不會；水沸騰時，溫度保持不變，不會上升，達不到紙的著火點
（2）因為液體的沸騰必須滿足兩個要求：一是溫度達到沸點，二是能夠不斷的吸熱，這兩個條件缺一不可，如果到B點不再加熱，盡管到了沸點，但無法吸熱，所以水不能沸騰．
故答案為：不能，因為液體沸騰是吸熱過程．
（3）水燒開是汽化現(xiàn)象，從壺嘴噴出的水蒸氣離壺嘴越近越熱，沒有發(fā)生液化，所以看不到“白汽”；離壺嘴較遠的水蒸氣溫度迅速降低，液化成了小水滴，即變成“白汽”．
（4）海拔幾千米的高山上煮雞蛋，水沸騰了很長時間雞蛋還是不熟，這是因為海拔高度越高，氣壓越低，氣壓低，沸點降低，所以不易把雞蛋煮熟，唯一的辦法是提高沸點，提高沸點要采取的措施是增大鍋內(nèi)的氣壓，例如用密封性好的鍋煮雞蛋即可．
故答案為：用密封性好的鍋煮雞蛋，因為氣壓增大，水沸點升高．
（5）本題是研究水沸騰時溫度變化的規(guī)律，而小虹卻想研究：將沸水自然冷卻溫度會隨時間如何變化，敢于“反其道而思之”，讓思維向?qū)α⒚娴姆较虬l(fā)展，從問題的相反面深入地進行探索，樹立新思想，創(chuàng)立新形象．小虹這種思維方式是利用了逆向思維．
m水=ρV=1.0×10³kg/m³×500×10^-6m³=0.5kg，
Q_放=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×0.5kg×（71℃-24℃）=9.87×10⁴J，
利用描點法畫出表格中各數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點，再用圓滑的曲線連接；如下圖所示

①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，所以采用第①種辦法效果更好．
故答案為：逆向思考；9.87×10⁴；①．

點評：正確理解函數(shù)圖象橫縱坐標(biāo)表示的意義是解決本題的關(guān)鍵，此題還考查了沸點和氣壓的關(guān)系，此題用紙鍋燒水實驗考查了水沸騰時的特點即吸熱，溫度不變．解決此題主要抓住兩點：①水在沸騰過程中溫度保持不變；②水的沸點低于紙的著火點．并且考查了吸收熱量公式的Q_吸=cm（t-t₀）應(yīng)用．