Question

12．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”．小柯认为这是因为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，小柯设计了以下实验证明自己的观点．
【实验过程】（实验中的热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计）
①将一定置量温度为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℃的水蒸气通人保温杯的冷水中（水蒸气全部被圾收），发现杯中水面明显上升．
③一段时间后，停止通人水蒸气，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的原因是液化放热．
（3）小江认为因未设置对照，小柯的实验还不足以证明他的观点，请你帮助小柯设计后续实验方案（要求简要叙述实验过程和证明小柯观点的应有实验结果）：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质量相同，温度为t₁的冷水，然后再倒入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t并与t₂比较，t₂高于t，得出水蒸气液化放热．．

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t₁和t₂温度即可．

解答 解：
（1）将水蒸气通入装有冷水的双层玻璃真空保温杯中，水蒸气受冷就会液化，形成水，所以杯中通入的水蒸气后水面会上升；
（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）为了证明液化放热，应另取一个相同的双层玻璃真空保温杯，在保温杯中倒入与第一个保温杯中质量相同，温度为t₁的冷水，然后再倒入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t并与t₂比较，t₂高于t，得出水蒸气液化放热．
故答案为：（1）液化；（2）液化放热；（3）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质量相同，温度为t₁的冷水，然后再倒入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t并与t₂比较，t₂高于t，得出水蒸气液化放热．

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．