Question

5．如图甲所示，小名和小红同学分别将初温相同的冷水加热至沸腾，从90℃开始每隔1min记录一次水温，并描绘出温度--时间图象，如图乙中a、b图线所示．
（1）图乙中a、b起点的纵坐标为90℃，水的沸点是100℃；
（2）小名和小红所用酒精灯、容器等实验装置完全相同，但a、b两条线却不重合，其原因是a组水的质量小于b组水的质量．根据图象我们还可以得到水沸腾时的一条规律是继续吸热，但温度不升高；

（3）研究表明水的沸点随气压的减小而降低，而冰的熔点则随气压的增大而降低．科学家将装有适量水的杯子放置在密封的玻璃罩中，并用抽气机向外抽气，如图丙，逐渐降低玻璃罩内的气压，你将看到杯子中的水会沸腾，继续抽气，你会看到让人瞠目结舌的现象：水结冰了，你对这一现象合理的解释是水沸腾时要从水中吸热，使得水的温度降低到凝固点以下，水凝固成冰（一点即可）．

Answer 1

分析 （1）根据题意“并从90℃开始每隔1min记录一次水温”可知图象中图线a、b的起点的纵坐标；液体沸腾时，液体不断吸收热量，温度保持不变．这个不变的温度是液体的沸点．一个标准大气压下，水的沸点是100℃，如果大气压变小，沸点就会小于100℃．如果大气压变大，沸点就会大于100℃．
（2）图乙水的沸点相同，说明水上方的气压相同，但是从开始加热到沸腾时加热时间不同，说明水的质量不同，b比a加热时间长．
（3）用抽气机抽去容器的空气，气压减小，沸点降低，并且水降低温度时放出热量，容器中的水利用这些热量完成沸腾．
容器内气压不断降低，水的沸点不断降低，水不停的沸腾，到达水的凝固点，再放出热量，水凝固成冰．

解答 解：（1）因为是从90℃开始每隔1min记录一次水温，所以图象中图线a、b的起点的纵坐标应该为90℃，
水的沸点为100℃，等于一个标准大气压下的100℃．
水在100℃时，吸收热量，温度保持不变，水的沸点是100℃．
（2）观察图B中的图象可知，a升温快、b升温慢，在装置相同的情况下，产生这种差异的原因只能说明两次实验中水的质量不同，a组水的质量小于b组水的质量．
根据图象我们还可以得到水沸腾时的一条规律是继续吸热，但温度不升高；
（3）抽气机抽气时，玻璃罩内的气压减小，水的沸点降低，水降低温度时放出的热量，正好用来沸腾，所以水不加热时，水也能沸腾．
不停的抽气，容器内气压不断降低，水的沸点不断降低，水不停的沸腾，水不停的放出热量，使得水的温度降低到凝固点一下，水凝固成冰．
故答案为：（1）90；100；（2）a组水的质量小于b组水的质量；继续吸热，但温度不升高；（3）水沸腾时要从水中吸热，使得水的温度降低到凝固点以下，水凝固成冰．

点评 此题是观察水的沸腾实验，考查了对沸腾图象的分析和沸点的概念，并且考查了水的沸点与大气压之间的关系以及影响水的沸腾时间的因素，这些都是在实际实验中出现的问题．