Question

4．人们都说：“被100℃的水蒸气烫伤，要比被100℃的热水烫伤严重得多”．小明认为这是因为100℃的水蒸气和100℃的热水温度虽然一样，但100℃的水蒸气变成100℃的热水时，还需放出热量．对此，小明设计了以下实验证明自己的现点．
实验过程：①将一定质量温度为t₁的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中，液面如图甲所示位置，标记为A；②向杯中插入导管，将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中（水蒸气全部被吸收），发现杯中水面明显上升；③一段时间后，停止通入水蒸气，移出导管后，杯中液面位置如图乙所示，标记为B，再测出此时杯中水的温度为t₂，比较发现t₂高于t_l．
（1）杯中水面上升是通入的水蒸气发生液化（填物态变化名称）的结果；
（2）t₂高于t_l的原因是100℃的水蒸气液化放热给了冷水．
（3）小华认为小明的实验还不足以证明他的观点，并且写出了自己改进办法，小明看过后叹服不已，小华的改进步骤如下，请补充完整：①再取一个相同的保温杯，在保温杯中倒入与第一个保温杯中水量相同，温度为t_l的冷水；②然后向杯中倒入100℃的开水直至水面位置到达B位置（等高）处；③摇匀后测出此时保温杯中的水温t₃，若t₃低于t₂（选填：“t_l”或“t₂”），则可以得出“被100℃的水蒸气烫伤更严重”是因为100℃的水蒸气变成100℃的热水时，还需放出热量．

Answer 1

分析 （1）沸腾是一种剧烈的汽化现象，可以产生大量的水蒸气，水蒸气受冷就会液化，形成小水珠，据此进行分析；
（2）物质由气态变成液态的过程叫做液化，液化放热；
（3）根据控制变量的思想进行分析，然后比较t₃和t₂温度即可．

解答 解：
（1）将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中，水蒸气受冷就会液化，形成水，所以发现杯中水面明显上升；
（2）水蒸气在双层玻璃真空保温杯中遇冷由气态变为液态，发生液化，水蒸气液化要放出热量；水蒸气液化时放出的热量被杯中的水吸收，水的温度升高，所以t₂高于t_l；
（3）为了证明他的观点，应再取一个相同的保温杯，在保温杯中倒入与第一个保温杯中水量相同，温度为t_l的冷水，然后向杯中倒入100℃的开水直至与第一个保温杯中水面相平，摇匀后测出此保温杯中水温t₃，并与t₂比较，t₃低于t₂，则可以得出“被100℃的水蒸气烫伤更严重”是因为100℃的水蒸气变成100℃的热水时，还需放出热量．
故答案为：（1）液化；（2）100℃的水蒸气液化放热给了冷水；（3）100℃的开水；水面位置到达B位置（等高）处；t₂．

点评 此题考查探究了液化及液化放热现象，注意做好对比实验和控制变量法的应用．