Question

12．在“观察水的沸腾”实验中，某实验小组观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况如下右图所示，图中甲是水在沸腾时的情况．实验过程中记录的数据如表所示：
（1）从记录数据可得出的实验结论是：水沸腾时的温度是98℃．
（2）根据实验数据可知水的沸点与水中标准大气压下的沸点100℃相比有明显的差异，如果测量方法正确，你认为造成差异的原因可能是液面上方的气压低于1个标准大气压．
（3）实验中水加热时间过长，其原因可能是水的质量过大．（写出一种即可）

时间t/min	…	4	5	6	7	8	9	10	11	…
温度t/℃	…	90	91	93	97	98	98	98	98	…

Answer 1

分析 水沸腾前，上层水温比较低，气泡在上升过程中，遇冷的水液化成水，气泡变小．
水沸腾时，整个容器的水温度相同，气泡在上升过程中，水不断汽化成水蒸气，气泡越来越大．
（1）液体在沸腾时温度会保持不变．沸腾时保持不变的温度就是液体的沸点．
（2）掌握沸点与气压之间的关系，知道气压越高，沸点越高；气压越低，沸点越低；
（3）加热时间过长的原因可能是水的初温过低、水的质量过大、酒精灯的火焰太小等，据此分析解答．

解答 解：水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小．所以图乙是水沸腾前的情况．
水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大．所以图甲是水沸腾时的情况．
（1）水从第8min温度保持98℃不再改变，但要不断吸收热量，所以此时水的沸点就是98℃．
（2）由于液体的沸点与液面上方的气压有关，所以如果测量方法正确，沸点低于100℃，可能是由于当时气压低于1标准大气压造成的．
（3）实验加热时间过长的原因可能是水的初温过低、水的质量过大、酒精灯的火焰太小等，缩小实验时间的方法可以提高水的初温、减小水的质量和增大火焰利用火焰外焰加热等．
故答案为：甲；（1）98；（2）液面上方的气压低于1个标准大气压；（3）水的质量过大．

点评 对于水沸腾前和沸腾时，气泡上升时的变化，不要机械记忆，要理解之后再去记忆，沸腾前是水蒸气的液化现象，气泡变小，沸腾时水汽化，气泡变大．且水在沸腾过程中温度保持在沸点不变，沸点受气压的影响．