小林同学要通过如图所示的装置通过实验证明:“气体液化要放出热量．他实验步骤如下:首先测出水蒸气的温度为100℃.测出烧杯中冷水的温度为t0,过一段时间后.随着水蒸气在试管中液化.热平衡后.测出试管中液化水的质量为m.并测得烧杯中冷水的温度升高到t1．由此.小林得出水蒸气液化要放出热量的结论．根据以上叙述.回答下列问题:(1)小林的实验存在� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．

小林同学要通过如图所示的装置通过实验证明：“气体液化要放出热量”．他实验步骤如下：首先测出水蒸气的温度为100℃，测出烧杯中冷水的温度为t₀；过一段时间后，随着水蒸气在试管中液化，热平衡后，测出试管中液化水的质量为m，并测得烧杯中冷水的温度升高到t₁．由此，小林得出水蒸气液化要放出热量的结论．根据以上叙述，回答下列问题：
（1）小林的实验存在的问题：100℃的热水液化会放热．
（2）针对小林的实验存在的问题，请你设计实验证明水蒸气液化要放出热量．写出实验方案并简要说明．①先用酒精灯将烧瓶中的水加热到沸腾，然后用导管把水蒸气通入试管乙的水中，当试管乙中的水上升到一定高度后，用温度计测量试管乙中水的末温t₁，把t₁记录在数据表格中；）
②停止加热烧瓶中的水，把烧瓶中的沸水倒入试管丙中，当试管丙中的水面位置和试管乙中水面位置相同时，用温度计测量试管丙中水的末温t₂，把t₂记录在数据表格中；
③实验发现t₁＞t₂，实验证明水蒸气液化放热．将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中，水蒸气会液化成水，温度计的示数升高，说明液化是放热过程．．

分析（1）掌握晶体在熔化过程中的特点：吸热温度保持不变；
根据图线的变化趋势的快慢判断升温的快慢；
液态升温后达到沸点后沸腾，温度保持不变；
（2）①水蒸气遇冷会液化成小水珠，使管壁变模糊；
②水在沸腾过程中温度保持不变；
（3）水蒸气遇冷会液化成水，此过程放出热量．

解答解：（1）由于100℃的热水由于降温也会放热，会使烧杯中冷水的温度升高；所以不能单纯根据烧杯中冷水的温度升高判断水蒸气液化要放出热量．
（2）利用同温度同质量的水蒸气和沸水，给同温度同质量的冷水加热，比较加热后的末温的高低；
步骤为：
①先用酒精灯将烧瓶中的水加热到沸腾，然后用导管把水蒸气通入试管乙的水中，当试管乙中的水上升到一定高度后，用温度计测量试管乙中水的末温t₁，把t₁记录在数据表格中；）
②停止加热烧瓶中的水，把烧瓶中的沸水倒入试管丙中，当试管丙中的水面位置和试管乙中水面位置相同时，用温度计测量试管丙中水的末温t₂，把t₂记录在数据表格中；
③实验发现t₁＞t₂，实验证明水蒸气液化放热．将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中，水蒸气会液化成水，温度计的示数升高，说明液化是放热过程．
故答案为：（1）100℃的热水液化会放热；
（2）①先用酒精灯将烧瓶中的水加热到沸腾，然后用导管把水蒸气通入试管乙的水中，当试管乙中的水上升到一定高度后，用温度计测量试管乙中水的末温t₁，把t₁记录在数据表格中；）
②停止加热烧瓶中的水，把烧瓶中的沸水倒入试管丙中，当试管丙中的水面位置和试管乙中水面位置相同时，用温度计测量试管丙中水的末温t₂，把t₂记录在数据表格中；
③实验发现t₁＞t₂，实验证明水蒸气液化放热．将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中，水蒸气会液化成水，温度计的示数升高，说明液化是放热过程．