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，請回答下列問題：
（1）小明在水溫升高到90℃時，開始記錄數(shù)據(jù)于表格中．請根據(jù)數(shù)據(jù)計算加熱90s時水吸收的熱量是2.52×10³JJ．水的沸點是98℃．[C_水=4.2×10³J/（Kg•℃）]

時間/s	0	30	60	90	120	150	180	210
溫度/℃	90	92	94	96	98	98	98	98

（2）沸騰時水中產(chǎn)生大量氣泡，實驗中能證明氣泡中的氣體是水蒸氣的實驗現(xiàn)象是試管中水面下降及氣泡在水面上破裂開后，上方會出現(xiàn)“白氣”．
（3）小明又組裝了如乙圖所示的裝置，左石兩個盛裝水的試管中間用一個玻璃導(dǎo)管相連通，加熱左側(cè)試管至水沸騰一段對間后，可能會發(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，此時的溫度即為水的沸點；
試管中水面下降及氣泡在水面上破裂開后，上方會出現(xiàn)“白氣”．
（2）水沸騰產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣遇冷會液化成小水珠；若容器上方封閉，則水汽化生成水蒸氣，使容器內(nèi)壓強升高；
（3）液體沸騰有兩個必要條件：①達到沸點，②繼續(xù)吸熱，當兩個條件同時具備時即可沸騰；
液面上的壓強越高，液體的沸點越高，反之，氣壓越低，液體的沸點越低．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，此時的溫度即為水的沸點98℃，故水的沸點即為98℃；
（2）試管中水面下降及氣泡在水面上破裂開后，上方會出現(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，當達到水的沸點（100℃）時就會沸騰，水蒸氣遇冷會液化成小水珠，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后，上方會出現(xiàn)“白氣”．（3）膠塞會被沖出；燒杯壁有小液滴出現(xiàn)．

點評 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，這幾個過程把進行的條件、每個過程的特點等等綜合起來，進行系統(tǒng)的總結(jié)，可以使知識系統(tǒng)化．