Question

3．小海在做“观察水的沸腾”实验后，又进一步观察了水自然冷却过程，他根据实验数据绘出水温随时间变化图象如图甲所示．

（1）分析图象得出水沸腾的特点是：水在沸腾过程中，需要吸收热量，温度不变；
（2）从图象中可得，水的沸点是90℃，实验时环境温度（即室温）在20℃左右．
（3）本实验中，要缩短加热时间使水尽快沸腾．请写出两种可行的办法：
①提高水的初温；②减少水量．
（4）小海观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况如图乙、丙所示，其中甲图是表示水在沸腾时的情况．
（5）根据描绘出的水温随时间变化的曲线可知：沸水在自然冷却过程中温度变化的规律是：沸水的温度下降先快后慢；如果有一天你想用热茶与冷牛奶混合，得到一杯适合饮用的奶茶，现有两种方法供你选择：①先将滚烫热茶冷却5min，然后加一匙冷牛奶；②先将一匙冷牛奶加进滚烫热茶中，然后冷却5min．你认为①（填“①”或“②”）方法效果好．

Answer 1

分析 （1）水沸腾的特点：不断吸热，但温度保持不变．
（2）此时的温度叫做液体的沸点，当物体温度和外界温度相同时，物体将不再与外界发生热传递．
（3）缩短加热时间的方法：适当的减少水量、适当地提高水的初温、给烧杯加盖．
（4）掌握水沸腾前和沸腾时现象的区别：水沸腾前和沸腾时都会从水底冒出气泡，但一种缓慢、一种剧烈，且在温度和形态变化上也有不同．
（5）分析题目，若要使水的温度下降最快，要使物体和室温温度差越大．

解答 解：（1）水在沸腾过程中需要吸热，但温度保持不变．
（2）由图象知，水在沸腾过程中保持90℃不变，所以水的沸点为90℃．
由图象知，当水的温度降低到20℃时，温度不再发生变化，所以当时室温为20℃．
（3）要缩短加热时间，可以适当减少水量、适当地提高水的初温、给烧杯加盖．
（4）水在沸腾前，水温较低，底部少部分水汽化为水蒸气冒出时，又同时有一部分水蒸气会马上液化成水，所以气泡少，且会在上升过程中变小，因此图乙是沸腾前的情形；
水在沸腾时，水温都达到沸点，水在各个部位同时汽化，因此大量气泡会在上升过程中逐渐得到补充，加之越往水面液体的压强越小，因此气泡会越变越大，形成图甲的情形．
（5）①先将滚烫的热茶冷却5min，滚烫的热茶和室温温度差大，热茶容易向外放出热量，温度降低的快．然后加一匙冷牛奶，会使热茶温度更低．
②先将一匙冷牛奶加进滚烫的热茶中，热茶和室温温度差小，热茶不容易向外放出热量．
所以选择方案①更容易获得温度更低的茶水．
故答案为：（1）吸收；不变；（2）90；20；（3）提高水的初温；减少水量；（4）甲；（5）沸水的温度下降先快后慢；①．

点评 题考查水的沸腾实验的灵活应用与变通，读懂题意，理论结合实验现象灵活变通是解决此类问题的关键．