水沸騰過程溫度變化的特點探究

侯中柱

[夯實基礎]

探究水沸騰時溫度變化的特點實驗需要注意以下幾點內容：

（1）燒杯上加紙板的目的：減少熱量散失，縮短實驗時間;

（2）石棉網的作用：使液體受熱均勻（這也是水沸騰后撤去酒精燈時杯中水沒有立即停止沸騰的原因）;

（3）縮短實驗時間的方法：用溫水加熱以提高水的初溫，并在燒杯上加紙蓋;

（4）氣泡變化規律：沸騰前水中形成的氣泡在上升過程中由大變小，沸騰時水中形成的氣泡在上升過程中由小變大;

（5）溫度變化特點：水沸騰前吸熱，溫度不斷上升;沸騰時吸熱，溫度保持不變。

[實驗拓展]

水的沸騰是一種劇烈的汽化現象，水在沸騰過程中，繼續吸熱，但溫度保持不變。在對溫水加熱至沸騰過程中，水溫變化趨勢是“先上升快后上升慢”，水溫達到沸點時保持不變。相反，沸騰的水在降溫時溫度變化趨勢也符合“先降低快后降低慢”。

[典型例題]

例（2019·蘇州·吳中）王明同學在做“水的沸騰”實驗時發現了新問題：“用酒精燈給燒杯中的冷水均勻加熱至沸騰時，溫度計示數上升速度是否是均勻的呢？”為此，通過以下實驗進行探究。

（1）根據圖1中氣泡變化情況可以推知此時水 （選填“正在”或“將要”）沸騰。

（2）根據實驗數據作出了如圖2所示的圖象，你認為產生這種現象的原因是 。

（3）若王明同學做此實驗時，發現無論加熱多長時間，水始終都不能沸騰，你認為原因可能是 （寫出一條即可）。

解析：（1）圖中氣泡是由小變大，因此是水正在沸騰; （2）從圖2的“溫度—時間”圖象可以看出，溫度上升速度先慢后快再慢，產生的原因可能是開始要加熱石棉網和燒杯，后來水溫較高時散熱變快;（3）水始終不沸騰的原因可能是酒精燈火焰太小，環境溫度太低，水散失的熱量大于（等于）水吸收的熱量等。

答案：（1）正在 （2） 開始要加熱石棉網和燒杯，后來水溫較高時散熱變快 （3） 水散失的熱量大于（等于）水吸收的熱量（合理即可）