Question

小剛在做“觀察水的沸騰”的實驗時，手邊有下列溫度計可供選擇：A．體溫計；B．家用寒暑表；C．水銀溫度計（量程為-10℃～110℃）；D．酒精溫度計（量程為-80℃～50℃）各一支．
（1）根據這個實驗的要求，應選用哪支溫度計？答：______；
（2）如果該同學為了準確讀出溫度計的示數，將溫度計從沸水中拿出來進行觀察讀數，則會導致測量值比真實值______（填“偏大”或“偏小”），這是不允許的．圖1中讀數方法正確的是______．
（3）水沸騰前溫度計的示數在不斷______．水沸騰后繼續加熱一段時間，溫度計的示數______．（均選填“上升、不變或下降”）
當水溫升到89℃時，小剛開始計時，每隔1min記錄一次水的溫度．然后，小剛根據實驗數據繪制了如圖2所示的溫度隨時間變化的圖象．
①如圖2、3 所示，圖a是水沸騰時的情況．由圖象可以看出，水的沸點是______℃；表示當時大氣壓______標準大氣壓．（選“大于、小于或等于”）
②把水從89℃加熱到剛開始沸騰所需時間為______min．
③根據圖象可以推斷出，如果在其它條件不變的情況下再繼續對水加熱lmin，則水的溫度是______℃

Answer 1

【答案】分析：（1）要正確地選擇溫度計，需要了解各溫度計的量程．體溫計、家用寒暑表、酒精溫度計的最大測量值都不會達到100℃．
（2）在讀數時，溫度計的玻璃泡要繼續停留在液體中，否則溫度計的示數會發生變化，并且視線與液體凹面相平．
（3）要正確解答此題，需要知道水沸騰的位置、水沸騰前和沸騰時的特點．沸騰前吸熱升溫，達到沸點，吸熱溫度不再上升．
①當水達到一定溫度后繼續加熱，而溫度不再升高時，說明水已達到沸點；如果沸點低于100℃，根據沸點與氣壓的關系，可斷定其當地的氣壓小于1標準大氣壓．
②從圖象上找到89℃和剛開始沸騰對應的時間差．
③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．
解答：解：（1）體溫計的量程在35℃～42℃，家用寒暑表的量程是-30°C～50°C，水銀溫度計的量程為-10℃～110℃，酒精溫度計的量程為-80℃～50℃．而標準大氣壓下水的沸點是100℃，所以應選擇水銀溫度計．
（2）由于外界溫度低于水的沸點，所以將溫度計從沸水中拿出來后，溫度計的示數會下降．因此測量值小于真實值；視線與液體凹面相平，故乙同學的讀數方法是正確的．
（3）沸騰是在液體內部和表面同時發生的；水在沸騰前吸熱，溫度不斷升高；達到沸點后，吸熱沸騰，溫度保持不變．
①分析數據可知，當水溫達到99℃時不再升高，說明這一溫度就是水的沸點；同時根據水的沸點低于100℃，說明此時的氣壓小于1標準大氣壓．
②從圖象可以看出，水的初溫是89℃，從開始加熱，5分鐘后溫度達到沸點，所以從89℃到開始沸騰所用時間為5min．
③水在沸騰過程中溫度吸熱溫度保持不變，所以繼續對水加熱1min，水的溫度仍為99℃．
故答案為：（1）C；（2）偏小；乙；（3）升高；不變；①99；小于；②5；③99．
點評：此題主要考查了對各種溫度計的選用、使用．并且考查了水沸騰前和沸騰時的特點、圖象分析以及沸點與氣壓的關系．