发布网友 发布时间:2023-10-14 09:54
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热心网友 时间:2024-11-08 17:50
问题提出:
如何进行水的沸腾实验?有何实验现象和规律?
设计实验和进行实验:
实验器材和材料:秒表×1,铁架台×1,大铁圈×1,小铁圈×1,酒精灯×1,石棉网×1,烧杯×1,温度计×1,中间带小孔的硬纸板×1,火柴,坐标纸,水。
实验器方法(步骤):
①按照右图,按自下向上的顺序安装实验器材。
②在烧杯里加入适量的冷水,将烧杯放在石棉网上,烧杯上沿盖上中心有孔的硬纸板,把温度计穿过纸板孔并使温度计的玻璃泡完全浸入水中。
③用火柴点燃酒精灯,给盛了冷水的烧杯加热。
④当水温至90 ℃时,每隔1 min记录一次温度,直到水沸腾后5 min为止。
⑤实验过程中应边观察边记录,将时间和温度记录在预先设计好的表格中。
⑥分析处理实验数据,绘制温度—时间关系曲线。
⑦做好实验后,把器材整理好。
实验现象:
刚开始给冷水加热时,不久,在烧杯的器壁出现了许多小气泡,随着水的温度升高小气泡逐渐变大,并脱离烧杯器壁开始上升。而在气泡在上升的过程中逐渐变小,还没有到达液面就消失了,同时听到吱吱的响声。随着水的温度继续升高,发生了变化,脱离器壁的气泡在上升过程中逐渐变大,上升到水面破裂,这时水就沸腾了。在水沸腾前,水的温度逐渐升高,沸腾时水的温度稳定了,即使继续加热温度也不改变。如果把酒精灯撤掉以后,沸腾很快停止。
数据处理:
在事先准备好的坐标纸上,设计好直角坐标系,纵轴表示温度(℃),设计、分配好温度数值并标出;横轴表示时间(min),设计、分配好时间数值并标出。根据实验数据,在坐标系中描点,然后将这些点用平滑曲线连接,便得到水加热至沸腾时温度随时间变化的图像。
实验分析及讨论:
刚给冷水加热时,由于水中溶有空气,在器壁上生成气泡,气泡中含有空气和水蒸气,继续加热,气泡受热膨胀,当气泡大到一定程度,由于浮力,气泡脱离器壁开始上升,气泡上升过程中,温度降低,气泡内的大部分水蒸气要液化成水,气泡外边压强大于气泡内气体压强,气泡变小,直至消失。
当水温到达一定温度时,随着水的温度继续升高,脱离器壁的气泡在上升过程中逐渐变大,上升到水面破裂,放出水蒸气,这时水就沸腾了。即使继续加热水的温度也不改变。说明:沸腾时水的温度是稳定的,此时的温度即为水的沸点。
根据水沸腾时温度不变,说明水沸腾是在一定温度下发生的。
根据沸腾时,气泡上升,变大,上升到水面破裂。说明水沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
根据撤掉酒精灯水不沸腾,说明液体在沸腾过程中需要吸热。
从水沸腾时温度——时间关系曲线可以看出:冷水加热至沸腾,可以明显看出两个阶段:OA:液态水,吸热,温度不断升高;AB:气液共存,吸热,温度不变,此时的温度为水的沸点,即t = BP;
实验结论:
①水沸腾是在液体表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象。
②水在沸腾时,温度不变,此时的温度即为沸点。温度达到沸点是水沸腾的条件。
③水在沸腾过程中需要吸热。
附实验装置图和温度时间关系曲线如下:
热心网友 时间:2024-11-08 17:50
1.用70℃左右的热水开始做实验有什么好处?热心网友 时间:2024-11-08 17:51
如何进行水的沸腾实验?