Question

4．人們都說：“被100℃的水蒸氣燙傷，要比被100℃的熱水燙傷嚴重得多”．小明認為這是因為100℃的水蒸氣和100℃的熱水溫度雖然一樣，但100℃的水蒸氣變成100℃的熱水時，還需放出熱量．對此，小明設(shè)計了以下實驗證明自己的現(xiàn)點．
實驗過程：①將一定質(zhì)量溫度為t₁的冷水裝入一個雙層玻璃真空保溫杯中，液面如圖甲所示位置，標記為A；②向杯中插入導(dǎo)管，將100℃的水蒸氣通入保溫杯的冷水中（水蒸氣全部被吸收），發(fā)現(xiàn)杯中水面明顯上升；③一段時間后，停止通入水蒸氣，移出導(dǎo)管后，杯中液面位置如圖乙所示，標記為B，再測出此時杯中水的溫度為t₂，比較發(fā)現(xiàn)t₂高于t_l．
（1）杯中水面上升是通入的水蒸氣發(fā)生液化（填物態(tài)變化名稱）的結(jié)果；
（2）t₂高于t_l的原因是100℃的水蒸氣液化放熱給了冷水．
（3）小華認為小明的實驗還不足以證明他的觀點，并且寫出了自己改進辦法，小明看過后嘆服不已，小華的改進步驟如下，請補充完整：①再取一個相同的保溫杯，在保溫杯中倒入與第一個保溫杯中水量相同，溫度為t_l的冷水；②然后向杯中倒入100℃的開水直至水面位置到達B位置（等高）處；③搖勻后測出此時保溫杯中的水溫t₃，若t₃低于t₂（選填：“t_l”或“t₂”），則可以得出“被100℃的水蒸氣燙傷更嚴重”是因為100℃的水蒸氣變成100℃的熱水時，還需放出熱量．

Answer 1

分析 （1）沸騰是一種劇烈的汽化現(xiàn)象，可以產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣受冷就會液化，形成小水珠，據(jù)此進行分析；
（2）物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫做液化，液化放熱；
（3）根據(jù)控制變量的思想進行分析，然后比較t₃和t₂溫度即可．

解答 解：
（1）將100℃的水蒸氣通入保溫杯的冷水中，水蒸氣受冷就會液化，形成水，所以發(fā)現(xiàn)杯中水面明顯上升；
（2）水蒸氣在雙層玻璃真空保溫杯中遇冷由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，發(fā)生液化，水蒸氣液化要放出熱量；水蒸氣液化時放出的熱量被杯中的水吸收，水的溫度升高，所以t₂高于t_l；
（3）為了證明他的觀點，應(yīng)再取一個相同的保溫杯，在保溫杯中倒入與第一個保溫杯中水量相同，溫度為t_l的冷水，然后向杯中倒入100℃的開水直至與第一個保溫杯中水面相平，搖勻后測出此保溫杯中水溫t₃，并與t₂比較，t₃低于t₂，則可以得出“被100℃的水蒸氣燙傷更嚴重”是因為100℃的水蒸氣變成100℃的熱水時，還需放出熱量．
故答案為：（1）液化；（2）100℃的水蒸氣液化放熱給了冷水；（3）100℃的開水；水面位置到達B位置（等高）處；t₂．

點評 此題考查探究了液化及液化放熱現(xiàn)象，注意做好對比實驗和控制變量法的應(yīng)用．