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水沸騰實驗注意事項

沸騰是指液體受熱超過其飽和温度時,在液體內部和表面同時發生劇烈汽化的現象。下面是小編為你帶來的水沸騰實驗注意事項,希望對你有所幫助。

水沸騰實驗注意事項

水的沸騰實驗雖然簡單,也不是隨隨便便就能做好的。實驗時稍有不慎,同樣會導致失敗。現將該實驗需要注意的幾個方面予以指出,使水的沸騰實驗更加規範和有效。

1.温度計的玻璃泡應剛好浸沒於水面下

筆者發現,温度計玻璃泡浸入水中的深度對測量結果有重要影響。水沸騰時,把温度計的玻璃泡放在水的中下層測得的温度,比放在水的上層測得的温度要高2~4℃。人們在實驗中很少注意這個問題,總是在先前經驗教材插圖的影響下,習慣性地將温度計的玻璃泡放在水的中層或中下層。這樣測得水在常壓下的沸點總是高於100℃,且由於各實驗小組的温度計玻璃泡浸入深度不完全相同,又導致各小組間的測量結果不一致。筆者認為,只有將温度計的玻璃泡剛好浸沒於水面下時測得的温度,才能表徵水在當時氣壓下的沸點。筆者用此,在不加蓋紙板的情況下,測得水的沸點為98℃,基本符合當時氣壓(753mmHg)下水的沸點。同時,也只有按統一標準放置温度計,各實驗小組的測量結果才有可能相同。

2.用50ml的小燒杯盛水,盛水量為30ml

用大燒杯盛水做實驗,加熱太久,且不易觀察到氣泡變大的現象;而用試管盛水做實驗,雖然水沸騰快,氣泡變化明顯,但也有不足。筆者用規格為3cm×20cm的試管盛水(水柱高12cm)做實驗,發現有三點不足:一是測得水的沸點為104℃,與常壓下水的沸點相差太大,難以接受。二是有邊沸騰,邊升温的現象,與“沸騰過程温度不度”結論相左。筆者觀察到,當水温升到98℃時開始有氣泡上升變大,99℃氣泡較多,100℃有大量氣泡上升變大,顯然此時水已沸騰,但水温繼續升高,直達104℃為止。解釋這種現象頗費口舌,也未必能懂,應儘可能避免。三是欠安全。由於試管散熱慢,當加熱時間稍長,水中空氣排盡時,容易發生“暴沸”。輕則濺濕酒精燈,重則傷人,顯然不太安全。而採用小燒杯盛水做實驗,9min內可使水沸騰國中生物,15min內可完成實驗,且能清晰地觀察到氣泡上升變大的現象,又不會出觀上述不足,是最為理想的選擇。

3.酒精燈的火力要猛

要減少加熱時間,關鍵是加大酒精燈的火力。加大火力的措施有:燈芯要粗;燈芯露出部分要長;酒精的純度要高,要將長期放置的酒精倒掉,擰乾燈芯後再加入新鮮酒精。

4.在水中放入陶瓷片和食鹽

放入陶瓷片可使水長時間產生氣泡,避免水“過熱”。水一旦“過熱”,温度將持續上升,影響實驗效果。陶瓷片可取材於碗碟的碎片。另外,在水中放入食鹽,可加快水對流,從而減少加熱時間。

5.緊固鐵環的.平行夾一定要用金屬製品

若用橡膠或塑料平行夾,一旦鐵環受熱,平行夾就會變軟,鐵環上盛水的杯子將傾斜,引起恐慌,不太安全。

6.要用同規格、同精度的温度計

只有使用同規格、同精度的温度計,才可能得到相同的測量結果;也只有各小組測得水的沸點相同時,實驗才有説服力。如果在相同的氣壓下,測得水的沸點有多個,又怎能令學生信服?

7.關於在燒杯上是否加蓋紙板的問題

在燒杯上加蓋紙板,其優點是減少加熱時間,其缺點是增大了燒杯中的氣壓,使水的沸點較常壓時高2~3℃,且有邊沸騰邊升温的現象。若不蓋紙板,則加熱時間太長,且在水沸騰時,由於大量蒸氣在温度計的玻璃棒上液化放熱,使讀數較正常值高1~2℃。筆者的做法是:在燒杯上加蓋紙片,當水温升至95℃時,將紙片上移,既不封住杯口,又阻擋蒸氣在玻璃棒上液化,效果很好。

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