Question

17．如图，甲是小明、小红分别探究“水的沸腾”的实验装置，所用器材规格和水的质量相同，他们将水加热相同时间后停止加热，并记录相关数据．图乙是他们根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象．

（1）图甲所示烧瓶中水的温度为84℃．
（2）水沸腾后，继续加热，温度计的示数不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）沸腾一段时间后，撤去酒精灯，发现水停止沸腾，小明用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，向烧瓶底部浇冷水，如图丙所示，结果发现水又重新沸腾了．这是因为烧瓶内水蒸气遇冷液化，瓶内气压降低，水的沸点降低．小红在烧瓶口上放置一乒乓球，继续加热，发现乒乓球被顶起，在此过程中水蒸气的内能转化为乒乓球的机械能．
（4）由图乙可知，当时水面上方的气压小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准大气压；小红把水加热到沸腾，所用时间较长，其原因是水的初温较低．

Answer 1

分析 （1）由图甲所示温度计确定温度计的分度值，然后读出温度计示数；
（2）液体沸腾的条件：吸收热量，温度保持不变；
（3）物质从气态变为液态是液化过程．水的沸点随着表面气压的降低而降低；内能可以转化为机械能．
（4）根据图象，分析沸腾时的特点并通过水质量的大小及初温的高低判断加热时间较长的原因．液体的沸点随气压的降低而降低，可知此时实验室内的气压小于1个标准大气压．

解答 解：（1）图甲中温度计的分度值为1℃，温度计示数是84℃．
（2）水在沸腾时，继续加热，但水的温度保持在沸点不变，温度计的示数不变．
（3）在瓶底浇冷水后，瓶内温度降低，烧瓶内水蒸气遇冷液化，瓶内气压降低，由于水的沸点会随气压的减小而降低，因此，水会重新沸腾起来；
实验中的乒乓球被顶起，是水蒸气对乒乓球做功，水蒸气的内能转化乒乓球的机械能；
（4）由图乙知，水沸腾时温度保持99℃，说明水的沸点为99℃，低于100℃，此时水面上方的气压小于1标准大气压；
由图象知，小明水的初温为96℃；小红小组水的初温为93℃，所以小红的水的初温较低；则小红把水加热到沸腾，所用时间较长．
故答案为：（1）84；（2）不变；（3）液化；降低；内；（4）小于；水的初温较低．

点评 此题是探究水的沸腾实验，考查了温度计的读数，影响水沸腾的因素，将其与图象结合，增大了题的难度．