Question

小华在做研究水沸腾规律的实验时从水温升高到90℃时开始记录数据，以后每隔1min记录一次水的温度，直到水沸腾4min为止．他记录的数据如下表：

时间/min		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
温度/℃	90	91	92	93	94	95	96	97	98	98	98	98

（1）如图a所示，是小华实验中使用温度计时的情景，其中错误之处是：______；实验过程中观察到如图（b）、（c） 所示的两种情景，你认为______图是水沸腾时的情景；水在沸腾时吸热，温度会______；由实验数据可知，水沸腾时的温度是______℃．

（2）实验中小华实际测得水的沸点不是100℃，可能是当时的气压______（选填“高于”、“低于”或“等于”）一个标准大气压．
（3）小华评估实验时发现可以采用______方法来缩短实验时间．
（4）小华同学在做完“观察水的沸腾”实验后又进一步探究了沸水自然冷却过程中温度随时间的变化情况，他将实验数据记录在下表中：

时间/min		5	10	15	25	35	45	55	65	70
温度/℃	100	71	55	45	35	28	24	22	22	22

小华通过描点画出图1所示的水温随时间变化的曲线．
（a）根据表中的实验数据可知，小明做上述实验时的环境温度应在______℃左右．
（b）根据图1所示水温随时间变化的曲线，可知沸水在自然冷却过程中温度随时间变化的特点是：______．

Answer

（1）①从温度计的正确使用上进行分析：
温度计的正确使用：温度计的玻璃泡完全浸没在被测液体中，不要碰到容器底和容器壁．
温度计玻璃泡浸没在被测液体中要稍候一会儿，待到示数温度后再读数．
读数时温度计的玻璃泡要继续留在被测液体中，视线要与温度计液柱的上表面相平．
②水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小；水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大．
③液体沸腾的特点：液体沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是液体的沸点．
（2）1标准大气压下水的沸点是100℃．沸点跟气压有关，气压越低，沸点越低．
（3）探究水沸腾的实验中，从给水开始加热到水沸腾时间比较长，可能是水的质量太多，可能是水的初温太低，可能是火力不足等，然后找出解决的对策．
（4）①利用数学描点法描出时间和温度的对应点，然后光滑的曲线连接起来．
②当水和室温相同时，热传递停止．
③根据曲线的变化，判断水和室温相差比较大时和相差比较小时水的降温速度．
【解析】
（1）①对照温度计的正确使用可以看出错误之处：温度计的玻璃泡碰到了容器底．
②b图，气泡上升过程中，气泡不断变大是因为水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大．
c图，气泡上升过程中，气泡不断变小是因为水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小．
③水从第8min开始沸腾，水不断吸收热量，温度保持98℃不变，所以此时水的沸点是98℃．
（2）1标准大气压下水的沸点是100℃，此时水的沸点是98℃，根据气压越低，沸点越低，所以此时大气压低于1标准大气压．
（3）因为水的质量太多，水的初温太低，火力不足都会造成加热时间过程，为了缩短加热时间，可以减少水的质量，或提高水的初温，或增大火力等．
（4）①由于室温低于水温，水放出热量，水的温度不断降低，当水温和室温相同时，水不再放出热量，水温不再变化，所以环境温度大约是22℃左右．
②由水温随时间变化的曲线知，水温和室温相差比较大时，水温降低的比较快，水温和室温相差比较小时，水温降低的比较慢．
故答案为：（1）温度计玻璃泡碰到容器底；b；保持不变；98；（2）小于；（3）减少水的质量（答案不唯一）；（4）22；水温和室温相差比较大时，水温降低的比较快，水温和室温相差比较小时，水温降低的比较慢．