加熱現(xiàn)象中相似之處尋不同

周亞芳

【摘要】判斷能否沸騰，要抓住本質(zhì)看現(xiàn)象，首先是抓住沸點(diǎn)和氣壓的關(guān)系，氣壓越低，沸點(diǎn)越低；其次要熟悉液體沸騰的條件，不斷吸熱和溫度不變；再次需要了解液體吸熱的條件：一定要接觸到溫度比自身高的物體發(fā)生熱傳遞.

【關(guān)鍵詞】初中物理；沸騰現(xiàn)象；熱傳遞

在物態(tài)變化過程中，經(jīng)常涉及物態(tài)的加熱情況，比如固體的加熱熔化、液體的加熱沸騰等，對(duì)于此類現(xiàn)象總會(huì)看起來相似但實(shí)質(zhì)是不同的，要從根源和原理入手去分析，找到真正的原因，比如沸騰現(xiàn)象，就要了解沸騰的條件即：沸騰的過程中液體要不斷吸收熱量，但溫度保持不變.所以下面就從沸騰現(xiàn)象入手來進(jìn)行比較分析.

1 同種液體都敞開型

此類特點(diǎn)是兩種不同大小的容器疊放一起加熱，并且大容器和小容器內(nèi)部所裝液體是同種液體，即二者的沸點(diǎn)是相同的，然后進(jìn)行加熱，判斷二者的沸騰情況.

例1 小宇同學(xué)用如圖1所示的裝置，即將裝有水的試管放入裝有水的燒杯中，用酒精燈對(duì)燒杯進(jìn)行加熱，一段時(shí)間后，觀察到燒杯中的水沸騰，繼續(xù)加熱，由此判斷試管中的水（??? ）

（A）試管中的水同時(shí)沸騰.

（B）稍后沸騰.

（C）不會(huì)沸騰，但溫度能達(dá)到沸點(diǎn).

（D）不會(huì)沸騰，溫度也不能達(dá)到沸點(diǎn).

答案：（C）.

解析 實(shí)驗(yàn)中是用酒精燈對(duì)燒杯內(nèi)水加熱，當(dāng)燒杯中水達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)，酒精燈還會(huì)對(duì)其加熱，仍能吸熱，所以燒杯的水開始沸騰，但溫度保持不變，由于熱傳遞，所以試管內(nèi)的水溫度升高從而試管中的水也達(dá)到沸點(diǎn)，并且兩個(gè)容器都是開口，所處的氣壓環(huán)境相同，所以沸點(diǎn)相同，因此試管內(nèi)和燒杯內(nèi)水的溫度相同不能繼續(xù)發(fā)生熱傳遞，也就是無法從燒杯中的吸熱，而沸騰的條件是達(dá)到沸點(diǎn)繼續(xù)吸熱，所以試管中的水不會(huì)沸騰，但是溫度可以達(dá)到沸點(diǎn)，故選（C）.

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于同類的液體并且所處的環(huán)境氣壓相同的條件下，一定要弄清沸騰的條件，根據(jù)沸騰的條件是否滿足即可輕松判斷現(xiàn)象.

2 同種液體都加蓋型

此類問題和上述一基本相同，共同點(diǎn)是同種液體，不同點(diǎn)是環(huán)境氣壓不同，但是兩種液體具備共同的氣壓，所以沸點(diǎn)相同，因此只要判斷沸騰的條件是否滿足即可.

例2 生活中“隔水燉”就是常把碗放在大鍋內(nèi)的水中煮食物，碗與鍋底不接觸，通過水蒸氣的溫度和壓力將熱量傳給碗，如圖所示．當(dāng)鍋里的水沸騰以后，下列說法正確的是（??? ）

（A）碗內(nèi)的水同時(shí)沸騰.

（B）碗內(nèi)的湯不會(huì)沸騰，湯的溫度只能夠達(dá)到水的沸點(diǎn).

（C）碗內(nèi)的水溫比鍋內(nèi)的水溫低.

（D）碗內(nèi)的水溫比鍋內(nèi)的水溫高，會(huì)先于鍋內(nèi)水沸騰.

答案：（B）.

解析 這種“隔水燉”就是通過熱傳遞方式進(jìn)行加熱，當(dāng)鍋里的水達(dá)到沸點(diǎn)后繼續(xù)吸熱沸騰后，但溫度不能再發(fā)生改變，此時(shí)碗內(nèi)湯的溫度也會(huì)升高，最終達(dá)到水的沸點(diǎn)，當(dāng)二者溫度相同時(shí)，將不會(huì)發(fā)生熱傳遞，雖然加蓋，但二者沸點(diǎn)相同，所以不能繼續(xù)吸熱，因此不能同時(shí)滿足沸騰的兩個(gè)條件，所以碗內(nèi)的湯溫度可以達(dá)到水的沸點(diǎn)，但不能繼續(xù)沸騰，因此選擇（B）.

點(diǎn)評(píng) 無論是同時(shí)加蓋還是敞開，說明都是氣壓相同，因此只要考慮是否能繼續(xù)吸熱這個(gè)條件即可.

3 不同種液體混入同一個(gè)容器中

這類問題相對(duì)比較綜合，考查的知識(shí)主要還是沸騰的條件及蒸發(fā)等熱學(xué)知識(shí)，因此要綜合利用熱學(xué)知識(shí)去分析判斷.

例3 如圖3所示，容器底部放水，水上面浮有一層沸點(diǎn)比水高的油，如果對(duì)容器底部加熱，則敘述正確的是（??? ）

（A）油蒸發(fā)，水不蒸發(fā)，然后同時(shí)沸騰.

（B）油蒸發(fā)，水不蒸發(fā)，直到水全汽化后，油沸騰.

（C）水先沸騰，油后沸騰，但水和油同時(shí)蒸發(fā).

（D）開始油蒸發(fā)，水不蒸發(fā)，然后同時(shí)沸騰.

答案：（B）.

解析 首先了解蒸發(fā)的定義，蒸發(fā)是只發(fā)生液體表面的緩慢的汽化現(xiàn)象，而油比水的沸點(diǎn)高，所以油處于空氣中，因此油蒸發(fā)，但不會(huì)沸騰，因?yàn)樗序v后，溫度不變，達(dá)不到油的沸點(diǎn)，所以油不會(huì)沸騰，直到水全部汽化后，油溫度開始升高將沸騰，故選（B）.

點(diǎn)評(píng) 綜合性問題要綜合分析，特別是定義、規(guī)律等的運(yùn)用，應(yīng)從本質(zhì)上入手，層層深入.

對(duì)于這類的現(xiàn)象還有很多，比如兩個(gè)容器一個(gè)加蓋一個(gè)不加蓋、兩個(gè)密封容器一個(gè)抽氣，或者一個(gè)打氣，以及兩個(gè)容器一個(gè)倒放一個(gè)正放，如圖4所示等，不管哪種現(xiàn)象都是從改變氣壓或液體的種類入手，只要抓住這些特征的變化，然后根據(jù)沸騰的條件即可判斷.

4 結(jié)語

總之，對(duì)于上述問題的判斷解決，需要掌握三個(gè)知識(shí)，首先是沸點(diǎn)和氣壓的關(guān)系，氣壓越低，沸點(diǎn)越低；其次要熟悉液體沸騰的條件：不斷吸熱和溫度不變；再次是要掌握液體吸熱的條件：一定要接觸到溫度比自身高的物體發(fā)生熱傳遞.這樣才能準(zhǔn)確地判斷液體是否沸騰，才能更好地區(qū)分這類相似的現(xiàn)象.