Question

小明所在的小組在做“觀察水的沸騰”試驗(yàn)中
（1）根據(jù)下表他們應(yīng)選用測(cè)溫物質(zhì)為

水銀

的溫度計(jì)，理由是

沸水的溫度是98℃，被測(cè)物體的溫度在溫度計(jì)工作物質(zhì)的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)之間，能根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)進(jìn)行工作．

測(cè)溫物質(zhì)	凝固點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃
水銀	-39	357
酒精	-117	78

（2）實(shí)驗(yàn)中他們用如圖甲所示裝置給水加熱，當(dāng)水溫達(dá)到90℃時(shí)，他們每隔一分鐘記錄一次水的溫度，直至沸騰一段時(shí)間，并仔細(xì)觀察此過程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：沸騰前，水的溫度不斷

升高

，水中的氣泡在上升過程中體積逐漸

變小

，還未到達(dá)液面就消失了；沸騰后，水的溫度

保持不變

，同時(shí)水中的氣泡在上升過程中體積逐漸

變大

，一直上升到液面而破裂，實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下表所示：

時(shí)間/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	…
溫度/℃	90	92	94	96	98	98	98	98	98	98	…

（3）請(qǐng)你根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖乙中作出水的隨時(shí)間的變化圖象．
（4）分析可知，水的沸點(diǎn)為

98

℃；液體沸騰的特點(diǎn)是

不斷吸收熱量，溫度保持不變

．

Answer 1

分析：（1）液體溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)工作的，被測(cè)量物體的溫度一定要在溫度計(jì)工作物質(zhì)的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)之間．
（2）①液體沸騰前不斷吸收熱量，溫度不斷升高；液體沸騰時(shí)不斷吸收熱量，溫度保持不變．
②水沸騰之前，水下層的溫度高于上層的水溫，氣泡上升過程中，氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水，氣泡變小；水沸騰時(shí)，整個(gè)容器中水溫相同，水內(nèi)部不停的汽化，產(chǎn)生大量的水蒸氣進(jìn)入氣泡，氣泡變大．
（3）利用數(shù)學(xué)描點(diǎn)法描出時(shí)間和溫度的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后用光滑的曲線連接起來．
（4）液體沸騰時(shí)，不斷吸收熱量，溫度保持不變，這個(gè)不變的溫度的液體的沸點(diǎn)．

解答：解：（1）由表格數(shù)據(jù)知，水的沸點(diǎn)是98℃，水銀的凝固點(diǎn)是-39℃，沸點(diǎn)是357℃，水的沸點(diǎn)是98℃，被測(cè)物體溫度在水銀的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)之間，所以測(cè)量沸水的溫度可以采用水銀溫度計(jì)；酒精的凝固點(diǎn)是-117℃，沸點(diǎn)是78℃，水的沸點(diǎn)是98℃，被測(cè)物體溫度高于酒精的沸點(diǎn)，當(dāng)水沸騰時(shí)，酒精早已經(jīng)變成氣態(tài)，不能根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)進(jìn)行工作，所以測(cè)量沸水的溫度不能采用酒精溫度計(jì)．
（2）①沸騰前水吸收熱量，水的溫度不斷升高；沸騰后水不斷吸收熱量，水的溫度保持不變．
②水沸騰之前，水下層的溫度高于上層的水溫，氣泡上升過程中，氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水，氣泡變小；水沸騰時(shí)，整個(gè)容器中水溫相同，水內(nèi)部不停的汽化，產(chǎn)生大量的水蒸氣進(jìn)入氣泡，氣泡變大．
（3）在時(shí)間和溫度圖象上描出（0，90）（1，92）（2，94）（3，96）（4，98）（5，98）（6，98）（7，98）（8，98）（9，98）各點(diǎn)，用光滑的曲線連接起來，如圖．

（4）由圖象知，水在第4min開始沸騰，沸騰時(shí)，不斷吸收熱量，溫度保持98℃不變，所以此時(shí)水的沸點(diǎn)是98℃．
故答案為：（1）水銀；沸水的溫度是98℃，被測(cè)物體的溫度在溫度計(jì)工作物質(zhì)的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)之間，能根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)進(jìn)行工作；
（2）升高；變小；保持不變；變大；
（3）如上圖；
（4）98；不斷吸收熱量，溫度保持不變．

點(diǎn)評(píng)：水沸騰實(shí)驗(yàn)是初中物理熱學(xué)中重要的使用，本題通過水的沸騰實(shí)驗(yàn)考查了沸點(diǎn)、沸騰特點(diǎn)、水沸騰前后氣泡上升過程中氣泡大小的變化等等，并且利用數(shù)學(xué)描點(diǎn)法描出時(shí)間和溫度圖象，體現(xiàn)了學(xué)科間的整合．