Question

4．小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾．

（1）组装器材时，应先固定图甲中的B（选填“A”或“B”）；
（2）安装好实验器材后，为缩短实验时间，小明在烧杯中倒入热水，温度计示数如图乙所示，此时温度计的示数为68℃；
（3）在水温升高到90℃后，小明每隔1min观察1次温度计的示数，记录在表中，直至水沸腾，如此持续3min后停止读数；

时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8
温度/℃	90	92	94	96	98	99	99	99	99

①小明观察到：沸腾时水中气泡的情形为图丙中C图（选填“C”或“D”）；
②请你根据表格中的数据，在图丁所示的坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图象．
（4）用酒精灯给水加热是利用热传递的方式改变水的内能，200g的水温度由90℃上升到98℃吸收的热量是6.72×10³J．[水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）在此实验中，酒精灯及温度计的使用都有特殊的规定：使用酒精灯的外焰加热，温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中，但不能碰到容器底；所以要从下向上进行调节；
（2）为能正确的进行温度计读数，首先要认清温度计的分度值．
（3）掌握水沸腾前和沸腾时的现象区别：沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小；沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大．
根据表格中数据进行描点，并用平滑的曲线连接起来．
（4）改变内能的方式有热传递和做功；利用公式Q=cm△t求热量．

解答 解：（1）由于要用酒精灯的外焰加热，所以需先根据酒精灯固定B的高度；
（2）由图1可知，温度计的分度值为1℃，所以温度计的读数为68℃．
（3）①D图气泡在上升过程中体积逐渐减小，所以是沸腾前的现象；C图气泡在上升过程中，体积逐渐增大，所以是沸腾时的现象；
②根据表格中数据描点，将各点用平滑的曲线连接起来．如图所示：

（4）用酒精灯直接加热是热传导，
则200g的水温度由90℃上升到98℃吸收的热量；Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃×0.2kg×（98℃-90℃）=6.72×10³J．
故答案为：（1）B；（2）68；（3）①C；②见上图；（4）热传递；6.72×10³．

点评 温度计读数要注意观察量程和分度值，视线与刻度相平；液体的沸点与气压的关系；注意观察沸腾时气泡变化；结合所学知识理解缩短液体沸腾所需时间；分清改变内能的两种方式；会利用公式Q_吸=cm△t进行计算．