论文部分内容阅读
去年九月上旬,我作为评委参加学校组织的一场由八年级学生参加的辩论赛。辩题是:“细节决定成败”。我听到正方辩手这样举例论证:“99℃的水和100℃的水有什么差别?99%的水永远只是很烫很烫的热水,而100℃的水却能沸腾!只是1℃的细微差别,结果悬殊就如此之大,这就是细节决定成败!”,反方辩手驳道:“99℃的水就不能沸腾吗?再说100℃的水就一定沸腾吗?”……
姑且不论辩论的内容是否有理有据。但反方辩手的一句话恰能引起我们思考:“100%的水就一定沸腾吗?”于是我把这个问题留给了我的学生,让他们进行思考。然后听取他们的意见。结果大多数学生回答水达到100℃就能沸腾。于是我要求有关同学利用课余时间查阅有关液体沸腾的资料,要他们知道:什么是液体的沸腾现象?要使液体沸腾应满足什么条件?学生通过自身的努力,查阅了有关资料。知道了沸腾现象及液体沸腾的条件。沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。沸腾必须达到两个条件:一是液体的温度要到达沸点;二是液体要不断吸热。接着我又与学生对上述问题展开了认真的讨论……
一、100℃一定是水的沸点吗?
液体沸腾时的温度叫做沸点,在标准大气压下,水的沸点是100℃。但是如果环境气压增大了,超过了标准大气压。水的沸点也会升高而高于100%。反之,如果环境气压降低了,小于标准大气压,则水的沸点会低于100℃。试想,如果此时环境气压超过标准大气压,100℃的水温度还没有达到沸点,水就不会沸腾。
家庭用的“高压锅”就是利用上述原理设计的,由于高压锅盖的密封性良好。汽化的水蒸气越积越多,锅内气体压强不断增大,有时甚至能达到两个标准大气压,此时水的沸点可以升高到120℃以上。锅里煮食物时更容易煮熟。
利用锅内气体压强降低使液体沸点降低的原理,还可以制成“低压锅”。那“低压锅”又有什么作用呢?在国内生产奶粉的厂家将牛奶制成奶粉时,为了保持牛奶的营养成分,不能用高温煮沸,用这种低压锅煮牛奶,可以使牛奶里的水不到80℃就沸腾了。同样利用这一原理可以制成真空洗衣机,现在国内有很多专家在研究这个项目,而俄罗斯已经成功研制了真空洗衣机,这种洗衣机附加有真空室和泄水装置,在几秒钟内用泵将洗涤桶上部的空气抽出,使桶内气压急剧下降,在接近真空状态下,水的沸点会降低,让水能在常温下沸腾,衣物在泡沫旋涡中反复搅动,一、二分钟就可洗净。该洗衣机无振动、无噪音、无污染、不损坏衣物,而且在接近真空的状态下,衣物上的污渍活性加强,在沸腾状的水中容易脱落。这种洗衣机大规模投入生产后,家里洗衣服就可以再也不用洗衣粉了。
二、水的温度达到了沸点,水就一定沸腾吗?
即使在标准大气压下,水的温度达到100℃即沸点,水也不一定能沸腾。此时要使水沸腾还必须达到液体沸腾的另一条件——就是要让水不断吸热。
我们来看2008湖北省的一道中考题:如图1所示。把盛有水的试管放入烧杯里的水中。用酒精灯给烧杯底部慢慢加热,当烧杯中的水沸腾时,试管中的水( )。
A.温度能达到沸点,能沸腾
B.温度能达到沸点,不能沸腾
C.温度达不到沸点,不能沸腾
D.以上说法都不对
解析初接触此类试题的同学往往认为,因为烧杯和试管中都是水,它们所处的环境也一样,所以当烧杯中的水沸腾时,试管中的水也沸腾,故选择了A。
实际上,由于酒精灯不断给烧杯底部加热,烧杯中的水达到沸点后能继续吸收热量。烧杯中的水能沸腾。
当烧杯中水的温度高于试管中水的温度时。烧杯中的水会把热量热传递给试管中的水。使试管中的水温度升高,直至达到沸点。当试管中的水温度达到沸点时它与烧杯中的水温度相同,由于两者之间没有温度差,它们就不会发生热传递,试管中的水不能再继续吸热。所以就不能沸腾。
本题的正确答案应选择B。
这道题我们还可以继续深入探究。如:你可以采取哪些措施使试管里的水沸腾呢?我们知道上题中的试管中的水沸点可以达到,但无法让水继续吸热,所以试管中的水不能沸腾。那怎样才能让试管中的水达到沸点后能沸腾呢?如果我们将烧杯密封(如图2所示),当酒精灯不断给烧杯底部加热后,烧杯中的水的上方气压增大,水的沸点升高会超过100℃;而试管不是密封的,试管的水的沸点还是100℃,这样试管中的水温度既可以达到沸点,又能吸收热量,这样试管中的水就可以沸腾了。当然。如果将试管密封后将试管上方部分气体抽出,随着气压减小,试管中水的沸点就会降低,这样试管中的水也会沸腾。
通过以上的分析,我们可以得出结论:100℃的水不一定会沸腾。液体能否沸腾。一要看液体的温度能否到达沸点,另外还要看液体的温度达到沸点后液体能否不断吸热。显然,要使100℃的水能够沸腾,那只有在环境气压是一个标准大气压时。让水不断地吸热,这样100℃的水才能沸腾!
姑且不论辩论的内容是否有理有据。但反方辩手的一句话恰能引起我们思考:“100%的水就一定沸腾吗?”于是我把这个问题留给了我的学生,让他们进行思考。然后听取他们的意见。结果大多数学生回答水达到100℃就能沸腾。于是我要求有关同学利用课余时间查阅有关液体沸腾的资料,要他们知道:什么是液体的沸腾现象?要使液体沸腾应满足什么条件?学生通过自身的努力,查阅了有关资料。知道了沸腾现象及液体沸腾的条件。沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。沸腾必须达到两个条件:一是液体的温度要到达沸点;二是液体要不断吸热。接着我又与学生对上述问题展开了认真的讨论……
一、100℃一定是水的沸点吗?
液体沸腾时的温度叫做沸点,在标准大气压下,水的沸点是100℃。但是如果环境气压增大了,超过了标准大气压。水的沸点也会升高而高于100%。反之,如果环境气压降低了,小于标准大气压,则水的沸点会低于100℃。试想,如果此时环境气压超过标准大气压,100℃的水温度还没有达到沸点,水就不会沸腾。
家庭用的“高压锅”就是利用上述原理设计的,由于高压锅盖的密封性良好。汽化的水蒸气越积越多,锅内气体压强不断增大,有时甚至能达到两个标准大气压,此时水的沸点可以升高到120℃以上。锅里煮食物时更容易煮熟。
利用锅内气体压强降低使液体沸点降低的原理,还可以制成“低压锅”。那“低压锅”又有什么作用呢?在国内生产奶粉的厂家将牛奶制成奶粉时,为了保持牛奶的营养成分,不能用高温煮沸,用这种低压锅煮牛奶,可以使牛奶里的水不到80℃就沸腾了。同样利用这一原理可以制成真空洗衣机,现在国内有很多专家在研究这个项目,而俄罗斯已经成功研制了真空洗衣机,这种洗衣机附加有真空室和泄水装置,在几秒钟内用泵将洗涤桶上部的空气抽出,使桶内气压急剧下降,在接近真空状态下,水的沸点会降低,让水能在常温下沸腾,衣物在泡沫旋涡中反复搅动,一、二分钟就可洗净。该洗衣机无振动、无噪音、无污染、不损坏衣物,而且在接近真空的状态下,衣物上的污渍活性加强,在沸腾状的水中容易脱落。这种洗衣机大规模投入生产后,家里洗衣服就可以再也不用洗衣粉了。
二、水的温度达到了沸点,水就一定沸腾吗?
即使在标准大气压下,水的温度达到100℃即沸点,水也不一定能沸腾。此时要使水沸腾还必须达到液体沸腾的另一条件——就是要让水不断吸热。
我们来看2008湖北省的一道中考题:如图1所示。把盛有水的试管放入烧杯里的水中。用酒精灯给烧杯底部慢慢加热,当烧杯中的水沸腾时,试管中的水( )。
A.温度能达到沸点,能沸腾
B.温度能达到沸点,不能沸腾
C.温度达不到沸点,不能沸腾
D.以上说法都不对
解析初接触此类试题的同学往往认为,因为烧杯和试管中都是水,它们所处的环境也一样,所以当烧杯中的水沸腾时,试管中的水也沸腾,故选择了A。
实际上,由于酒精灯不断给烧杯底部加热,烧杯中的水达到沸点后能继续吸收热量。烧杯中的水能沸腾。
当烧杯中水的温度高于试管中水的温度时。烧杯中的水会把热量热传递给试管中的水。使试管中的水温度升高,直至达到沸点。当试管中的水温度达到沸点时它与烧杯中的水温度相同,由于两者之间没有温度差,它们就不会发生热传递,试管中的水不能再继续吸热。所以就不能沸腾。
本题的正确答案应选择B。
这道题我们还可以继续深入探究。如:你可以采取哪些措施使试管里的水沸腾呢?我们知道上题中的试管中的水沸点可以达到,但无法让水继续吸热,所以试管中的水不能沸腾。那怎样才能让试管中的水达到沸点后能沸腾呢?如果我们将烧杯密封(如图2所示),当酒精灯不断给烧杯底部加热后,烧杯中的水的上方气压增大,水的沸点升高会超过100℃;而试管不是密封的,试管的水的沸点还是100℃,这样试管中的水温度既可以达到沸点,又能吸收热量,这样试管中的水就可以沸腾了。当然。如果将试管密封后将试管上方部分气体抽出,随着气压减小,试管中水的沸点就会降低,这样试管中的水也会沸腾。
通过以上的分析,我们可以得出结论:100℃的水不一定会沸腾。液体能否沸腾。一要看液体的温度能否到达沸点,另外还要看液体的温度达到沸点后液体能否不断吸热。显然,要使100℃的水能够沸腾,那只有在环境气压是一个标准大气压时。让水不断地吸热,这样100℃的水才能沸腾!