水的沸腾实验

探究水的沸腾特点
100 80 60 40 20 20.0°C 酒精灯 温度-时间图像 100 80 60 40 20 时间 / min 温度 / °C 沸点 ← 拖拽酒精灯到烧杯下方开始加热

实验数据

当前温度
20.0 °C
时间0:00
状态未加热
沸点100.0 °C

气压调节

低气压(高原) ← → 高气压(高压锅)

实验控制

数据记录

时间(min)温度(°C)状态
020.0未加热

实验知识

沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。

  • 沸腾条件:达到沸点 + 持续吸热
  • 沸腾特点:继续吸热,但温度不变
  • 气泡变化:沸腾前气泡上升变小(遇冷水收缩),沸腾后气泡上升变大
上升变小
沸腾前
上升变大
沸腾时
  • 沸点与气压:气压越高,沸点越高。高原上水不到100°C就沸腾,高压锅内沸点超过100°C

公式与计算

Q = cm\Delta t

其中 Q 为吸收的热量,c 为水的比热容(4.2×10³ J/(kg·°C)),m 为水的质量,Δt 为温度变化量。

注意:沸腾过程中虽然持续吸热(Q > 0),但温度不变(Δt = 0),此阶段的热量用于克服分子间作用力,完成液态→气态的相变。

典型例题

1. 在标准大气压下,对水加热,当水温升到 90°C 时,每隔 1 分钟记录一次温度(如下表),下列说法正确的是( )

时间/min0123456
温度/°C90929496989898

A. 水的沸点是 100°C
B. 水在沸腾过程中温度保持不变
C. 从表中数据可知水的沸点是 98°C
D. 以上都不对

解析:从数据看,4-6 分钟温度恒定在 98°C,说明沸点为 98°C(气压略低于标准大气压)。B 正确(沸腾时温度不变),C 正确。答案选 B 和 C(若单选则选 C)。

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