Question

【題目】小林同學(xué)要通過(guò)如圖所示的裝置通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明：“氣體液化要放出熱量”．他實(shí)驗(yàn)步驟如下：首先測(cè)出水蒸氣的溫度為100℃，測(cè)出燒杯中冷水的溫度為t0；過(guò)一段時(shí)間后，隨著水蒸氣在試管中液化，熱平衡后，測(cè)出試管中液化水的質(zhì)量為m，并測(cè)得燒杯中冷水的溫度升高到t1 ． 由此，小林得出水蒸氣液化要放出熱量的結(jié)論．根據(jù)以上敘述，回答下列問(wèn)題：

（1）小林的實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題：________．

（2）針對(duì)小林的實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明水蒸氣液化要放出熱量．寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)方案并簡(jiǎn)要說(shuō)明．________．

Answer 1

【答案】100℃的熱水液化會(huì)放熱①先用酒精燈將燒瓶中的水加熱到沸騰，然后用導(dǎo)管把水蒸氣通入試管乙的水中，當(dāng)試管乙中的水上升到一定高度后，用溫度計(jì)測(cè)量試管乙中水的末溫t1， 把t1記錄在數(shù)據(jù)表格中；）②停止加熱燒瓶中的水，把燒瓶中的沸水倒入試管丙中，當(dāng)試管丙中的水面位置和試管乙中水面位置相同時(shí)，用溫度計(jì)測(cè)量試管丙中水的末溫t2 ， 把t2記錄在數(shù)據(jù)表格中；③實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)t1＞t2 ， 實(shí)驗(yàn)證明水蒸氣液化放熱．將燒瓶?jī)?nèi)水沸騰時(shí)所產(chǎn)生的水蒸氣通入試管A中，水蒸氣會(huì)液化成水，溫度計(jì)的示數(shù)升高，說(shuō)明液化是放熱過(guò)程．

【解析】

(1)因?yàn)?00℃的熱水因?yàn)榻禍匾矔?huì)放熱,會(huì)使燒杯中冷水的溫度升高;所以不能單純根據(jù)燒杯中冷水的溫度升高判斷水蒸氣液化要放出熱量.
(2)利用同溫度同質(zhì)量的水蒸氣和沸水,給同溫度同質(zhì)量的冷水加熱,比較加熱后的末溫的高低;
步驟為:
①先用酒精燈將燒瓶中的水加熱到沸騰,然后用導(dǎo)管把水蒸氣通入試管乙的水中,當(dāng)試管乙中的水上升到一定高度后,用溫度計(jì)測(cè)量試管乙中水的末溫,把記錄在數(shù)據(jù)表格中;)
②停止加熱燒瓶中的水,把燒瓶中的沸水倒入試管丙中,當(dāng)試管丙中的水面位置和試管乙中水面位置相同時(shí),用溫度計(jì)測(cè)量試管丙中水的末溫,把記錄在數(shù)據(jù)表格中;
③實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)t1＞t2,實(shí)驗(yàn)證明水蒸氣液化放熱.將燒瓶?jī)?nèi)水沸騰時(shí)所產(chǎn)生的水蒸氣通入試管A中,水蒸氣會(huì)液化成水,溫度計(jì)的示數(shù)升高,說(shuō)明液化是放熱過(guò)程.
因此，本題正確答案是:(1)100℃的熱水液化會(huì)放熱;
(2)①先用酒精燈將燒瓶中的水加熱到沸騰,然后用導(dǎo)管把水蒸氣通入試管乙的水中,當(dāng)試管乙中的水上升到一定高度后,用溫度計(jì)測(cè)量試管乙中水的末溫,把記錄在數(shù)據(jù)表格中;)
②停止加熱燒瓶中的水,把燒瓶中的沸水倒入試管丙中,當(dāng)試管丙中的水面位置和試管乙中水面位置相同時(shí),用溫度計(jì)測(cè)量試管丙中水的末溫,把記錄在數(shù)據(jù)表格中;
③實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)t1＞t2,實(shí)驗(yàn)證明水蒸氣液化放熱.將燒瓶?jī)?nèi)水沸騰時(shí)所產(chǎn)生的水蒸氣通入試管A中,水蒸氣會(huì)液化成水,溫度計(jì)的示數(shù)升高,說(shuō)明液化是放熱過(guò)程.