Question

12．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”．小柯認為這是因為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，小柯設計了以下實驗證明自己的觀點．
【實驗過程】（實驗中的熱損失及熱脹冷縮對實驗的影響忽略不計）
①將一定置量溫度為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向杯中插入導管，將100℃的水蒸氣通人保溫杯的冷水中（水蒸氣全部被圾收），發(fā)現(xiàn)杯中水面明顯上升．
③一段時間后，停止通人水蒸氣，移出導管后，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）的結果．
（2）t₂高于t_l的原因是液化放熱．
（3）小江認為因未設置對照，小柯的實驗還不足以證明他的觀點，請你幫助小柯設計后續(xù)實驗方案（要求簡要敘述實驗過程和證明小柯觀點的應有實驗結果）：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質量相同，溫度為t₁的冷水，然后再倒入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t并與t₂比較，t₂高于t，得出水蒸氣液化放熱．．

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t₁和t₂溫度即可．

解答 解：
（1）將水蒸氣通入裝有冷水的雙層玻璃真空保溫杯中，水蒸氣受冷就會液化，形成水，所以杯中通入的水蒸氣后水面會上升；
（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）為了證明液化放熱，應另取一個相同的雙層玻璃真空保溫杯，在保溫杯中倒入與第一個保溫杯中質量相同，溫度為t₁的冷水，然后再倒入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t并與t₂比較，t₂高于t，得出水蒸氣液化放熱．
故答案為：（1）液化；（2）液化放熱；（3）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質量相同，溫度為t₁的冷水，然后再倒入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t并與t₂比較，t₂高于t，得出水蒸氣液化放熱．

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用．