13.图4-3-3(1)在观察水的沸腾实验中,一名同学观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图4-3-3所示,则__________图一定是水沸腾前的情景,__________图一定是水沸腾时的情景。当水温升到90 ℃ 时,每隔1 min记录一次水温,5 min后水开始沸腾,接着又观察记录了4 min,数据如下表:
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图4-3-3
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时间(min) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
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温度(℃) |
90 |
92 |
94 |
96 |
98 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
记录完后,该同学将盛有沸腾水的容器密封,用打气筒向密闭的容器内打入空气,他发现原本沸腾的水停止沸腾;停止加热后,他又用抽气筒从密闭的容器内抽出一部分空气,发现容器内的水又重新沸腾起来。
(2)分析以上现象和数据,你能帮助该同学得出什么结论?(至少写出两条)
① __________________________________________________________________________
② __________________________________________________________________________
③ ________________________________________________________________________
(3)在制糖工业中,要求糖汁在100 ℃ 以下沸腾,以便除掉糖汁中的水分,同时又不影响糖的质量。如何能做到?
思路解析:(1)水的沸腾是一种剧烈的汽化现象,此时大量气泡上升,变大,到达水面破裂,放出大量的水蒸气.沸腾前,烧杯底部温度较高,越向上温度越低,所以气泡上升过程中变小,故(b)图是沸腾前的情景,(a)图是沸腾时的情景。
(3)由上述文字分析出:液体的沸点与液面上方的气压有关,气压变大,沸点升高,气压变小,沸点降低,所以糖汁要在100℃以下沸腾,只要降低糖汁液面上方的气压,使之低于一标准大气压即可。
答案:(1)(b)(a)
(2)① 沸腾是液体的表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象;
② 液体沸腾前吸热,温度不断升高;
③ 液体沸腾时吸热,但温度保持不变;
④ 液体的沸腾必须在沸点下进行;
⑤ 液体的沸点与液面上方的气压有关,气压增大,沸点升高,气压减小,沸点降低。
(3)因为液体的沸点与液面上方的气压有关,气压减小,沸点降低,可使糖汁上方的气压低于一标准大气压,则糖汁的沸点就会低于100 ℃,就可使糖汁在100 ℃以下沸腾。