Question

17．小明同学利用如图所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验：
（1）实验时，小明向烧杯中倒入热水而不用冷水，这种做法的优点是缩短加热时间，倒入热水时，发现温度计管壁模糊，很难看清示数，主要是水蒸气液化造成的（填写物态变化名称）；
（2）当水温升到88℃时，每隔1min 读一次温度计的示数，直到水沸腾后几分钟为止，记录的数据如下表：

时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8
水温/℃	88	90	92	94	96	98	98	98	98

分析上表数据可知水沸腾时的温度为98℃，由此判断当时的大气压低于标准大气压（填“高于”“等于”或“低于”）．
（3）若烧杯中的水的质量为0.2kg，则从计时开始到水沸腾的过程中，水的内能增大（填“增大”、“减小”或“不变”），水所吸收的热量为8.4×10³ J．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）实验时，小明向烧杯中倒入热水而不用冷水，可以缩短加热时间；物质从气态变成液态称为液化，水蒸气遇冷的物体时会发生液化现象．
（2）水在沸腾时不断吸热，温度保持在一定温度不变，这个温度就是水的沸点；
标准气压下水的沸点是100℃，气压升高时，沸点也升高，气压降低时，沸点也降低
（3）内能的大小和物体的温度有关，温度升高内能增大；知道水的质量和温度的变化以及比热容，根据Q=cm△t求出吸收的热量

解答 解：（1）实验时，小明向烧杯中倒入热水而不用冷水，这种做法的优点是缩短加热时间；
将热水倒入烧杯中，水蒸气遇到冷的温度计管壁时会发生液化现象，在管壁上出现了一层小水珠，所以很难看清示数；
（2）由记录的数据可见，水的温度升高到98℃后，就不再变化了，因此此时水的沸点是98℃，并且在沸腾过程中，保持这个温度不变；
因为实验中水的沸点是98℃，小于100℃，根据沸点和气压的关系，实验时的大气压是低于标准大气压的．
（3）从计时开始到水沸腾的过程中，水吸热温度升高内能增大；
水吸收的热量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×（98℃-88℃）=8.4×10³J．
故答案为：（1）缩短加热时间；液化；（2）98；低于；（3）增大；8.4×10³．

点评 此题是探究水的沸腾实验，实验中主要观察水的沸腾现象和探究水沸腾时的特点，学会观察和分析水温与时间的变化图表，掌握内能与温度的关系以及热量的计算，是一道热学综合题目．