Question

8．某物理興趣小組的三個同學做“觀察水的沸騰”實驗，他們使用的實驗裝置分別如圖1（1）a，、b、c所示，酒精燈和燒杯均為同一規(guī)格．如圖2甲、乙、丙是使用這三套實驗裝置實驗后作出的溫度隨時間變化的圖象．
 
（1）用a裝置做實驗作出的圖象是丙圖（甲、乙、丙）；用b裝置做實驗作出圖象是甲圖；用c裝置做實驗作出的圖象是乙圖．
（2）在觀察水沸騰實驗時，張怡然同學觀察到沸騰前和沸騰時水中氣泡上升過程中兩種情況如圖3所示．則圖3乙是沸騰前的情景．
（3）圖2丙中水的沸點高于100℃的原因是加蓋后，水上方的大氣壓高于一個標準大氣壓．

Answer 1

分析 （1）根據影響沸點變化的因素最主要的就是質量和氣壓的變化來確定用a裝置做實驗作出的圖象．
根據水的加熱時間不同，從水的質量多少來分析b、c裝置做實驗作出的圖象．
（2）水沸騰之前，水下層的溫度高于上層的水溫，氣泡上升過程中，氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水，氣泡變小；水沸騰時，整個容器中水溫相同，水內部不停的汽化，產生大量的水蒸氣進入氣泡，氣泡變大．
（3）沸點與氣壓之間的關系：液體的沸點隨氣壓的升高而升高．

解答 解：（1）由實驗裝置abc圖可知，a裝置燒杯上面加了一個蓋，受氣壓變化影響，水的沸點高于100℃，所以用a裝置做實驗作出的圖象是丙圖．
由甲、乙兩圖象可知，水的初溫相同，乙圖加熱較長時間水才能沸騰，原因可能是水過多，然后比較bc裝置可知，c裝置總燒杯內的水的質量較多，所以用c裝置做實驗作出的圖象是乙圖；則用b裝置做實驗作出的圖象是甲圖．
（2）水沸騰之前容器底也會產生氣泡，但這些氣泡在上升過程中，由于周圍的水溫度較低，這些氣泡中的水蒸氣液化成水，故氣泡會逐漸減小，即乙圖；
而水沸騰時，沸騰是在水的內部和表面同時進行的，故氣泡在上升過程中，周圍的水也逐漸轉化為水蒸氣，這些水蒸氣會匯集在氣泡中，使氣泡越來越大，即甲圖．
（3）由圖2丙知，水的沸點為102℃，高于標準大氣壓下的沸點100℃，是因為加蓋后，水上方的氣壓變大，使水的沸點升高；
故答案為：（1）丙；甲；乙；（2）乙；（3）加蓋后，水上方的大氣壓高于一個標準大氣壓．

點評 本題考查水的沸騰實驗的靈活應用與變通，讀懂題意，根據常識靈活變通是解決此類問題的關鍵．在觀察水的沸騰實驗中，想辦法減少熱量的散失是非常現實的問題，這也充分說明，對一些實驗細節(jié)的處理，有時會直接影響到實驗的效果甚至成�。�