探究水沸腾随温度的变化规律

来源 :中学生数理化·八年级物理人教版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuanka11
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  提出问题你认真观察过水的沸腾吗?水在沸腾时有什么样的特征?水沸腾时的现象及温度情况各有什么特点?
  猜想与假设(1)水加热时温度总是升高的.
  (2)水加热时温度先是升高,沸腾后温度不变.
  (3)水在沸腾时上下翻滚.
  (4)水在沸腾时会发出响声,并会鼓泡泡.
  
  分析讨论1. 开始实验时,水温在不断升高,当水沸腾后,继续加热,水温不再变化.故猜想(2)正确.
  2. 水沸腾前,烧杯底有气泡产生,气泡在上升过程中逐渐减小;水沸腾时上下翻滚,烧杯底有大量气泡产生,气泡在上升过程中不断变大,到水面破裂,并伴随有响声.故猜想(3)、(4)正确.
  实验中存在的问题及解决方法由于石棉网的存在,热传导和热辐射效果不佳,水的温度上升缓慢,实验时间比较长,沸腾时现象不明显(如沸腾时剧烈程度不够等).
  改进方法:可以把大烧杯换成大试管(长约25 cm,直径4 cm),用酒精灯直接给盛水的大试管加热(不要加石棉网)直至沸腾.
  辅导老师点评1. 随着温度的上升,温度计外表面与烧杯内表面出现了许多气泡.原因是水中溶解有空气,当给烧杯加热后,气体对水的溶解度降低,逸出的空气形成气泡,这些小气泡受热膨胀,体积增大,至水面破裂.
  2. 继续加热,水面以下的气泡有相当一部分上升至水面,在上升的过程中,气泡的体积由大变小,这种气泡的主要成分是水蒸气.它是内部的水在高温条件下汽化形成的.由于水不善于传导热,此时水温上下是不一致的,靠近容器底的水温高,越往上温度越低,在下部形成的气泡,上升到温度低的地方,气泡中的水蒸气就会边上升边液化,导致气泡变小甚至消失.
  3. 当水温达到沸点时,观察到气泡由杯底上升到水面的过程中,气泡的体积是由小变大的. 因为此时水的温度处处相等,气泡在上升过程中不会液化成水,而水继续向泡内汽化,水蒸气使气泡内的压强增大,所以气泡的体积变大,直至水面破裂.
  
  责任编辑 程 哲
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