Question

物理興趣小組的同學進行了“觀察水沸騰”的實驗，甲、乙兩組同學分別將初溫相同的冷水加熱至沸騰，并從90℃開始每隔1min記錄一次水溫，根據實驗測得的數據描繪了溫度--時間圖象，分別如圖A中a、b圖線所示．
（1）圖象中圖線a、b的起點的縱坐標應該為______℃，從圖象可以看出水的實驗中水的沸點是______℃，由此可以推斷當時的大氣壓強______1標準大氣壓強（選填“大于”、“小于”或“等于”）；
（2）從圖中a、b兩條圖線可知甲、乙兩組同學實驗時加熱時間不同，則導致加熱時間不同的原因是______；（寫出一種即可）
（3）實驗后，小明對小組同學提出這樣的疑問：如果不對水加熱，水會沸騰嗎？小組同學請教了物理老師，老師請同學們觀看了一段中央電視臺科技頻道《科技之光》欄目中科學家所做的實驗：如圖B所示，在燒杯中裝入適量的水，將燒杯放在連有抽氣機的密封玻璃罩中．用抽氣機從玻璃罩中抽氣，玻璃罩內氣體的壓強______（選填“增大”、“減小”或“不變”），水的沸點______（選填“升高”、“降低”或“不變”），冷水居然劇烈地沸騰起來；由此小組同學得出了結論：在不加熱的情況下，水______沸騰（選填“能”或“不能”）．隨著時間的推移，實驗中更奇怪的現象發生了：水又不可思議地結冰了，對此現象，你的合理解釋是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據題意“并從90℃開始每隔1min記錄一次水溫”可知圖象中圖線a、b的起點的縱坐標；液體沸騰時，液體不斷吸收熱量，溫度保持不變．這個不變的溫度是液體的沸點．一個標準大氣壓下，水的沸點是100℃，如果大氣壓變小，沸點就會小于100℃．如果大氣壓變大，沸點就會大于100℃．
（2）要掌握影響加熱時間的因素：水的量的多少、水的初溫、酒精燈的火焰大小．
（3）用抽氣機抽去容器的空氣，氣壓減小，沸點降低，并且水降低溫度時放出熱量，容器中的水利用這些熱量完成沸騰．
容器內氣壓不斷降低，水的沸點不斷降低，水不停的沸騰，到達水的凝固點，再放出熱量，水凝固成冰．
解答：解：（1）因為是從90℃開始每隔1min記錄一次水溫，所以圖象中圖線a、b的起點的縱坐標應該為90℃，
水的沸點為100℃，等于一個標準大氣壓下的100℃，說明此時大氣壓等于一個標準大氣壓．
水在100℃時，吸收熱量，溫度保持不變，水的沸點是100℃．
故答案為：90；100； 等于．
（2）水的加熱時間少，可能是水的質量較少，或水的初溫較高，或酒精燈的火焰較大，相同時間內產生的熱量較多．
所以導致甲、乙兩組同學加熱時間不同的原因可能是，所用水的質量不同或所用加熱器不同（如酒精燈的火焰大小不同等）
故答案為：所用水的質量不同或所用加熱器不同（如酒精燈的火焰大小不同等）
（3）抽氣機抽氣時，玻璃罩內的氣壓減小，水的沸點降低，水降低溫度時放出的熱量，正好用來沸騰，所以水不加熱時，水也能沸騰．
不停的抽氣，容器內氣壓不斷降低，水的沸點不斷降低，水不停的沸騰，水不停的放出熱量，使得水的溫度降低到凝固點一下，水凝固成冰．
故答案為：減��；降低；  能；  水沸騰（汽化）時要從水中吸熱，使得水的溫度降低到凝固點以下，水凝固了
點評：此題是觀察水的沸騰實驗，考查了對沸騰圖象的分析和沸點的概念，并且考查了水的沸點與大氣壓之間的關系以及影響水的沸騰時間的因素，這些都是在實際實驗中出現的問題．
不斷從容器內抽氣，容器內氣壓不斷降低，水的沸點不斷降低，水不斷放出熱量，水不斷從自身吸收熱量，不斷沸騰，水的溫度降低到凝固點一下，水凝固成冰，水不斷從自身吸收熱量，不斷沸騰，這個問題學生不容易理解．