小明为探究冰熔化和水沸腾时温度变化的特点,在实验室进行了探究实验.根据测量结果他画出了相关图象,如图a、b所示.
(1)这两个实验都需要用到的测量仪器是温度计和 .
(2)小红观察到水中产生大量的气泡,不断上升变大,到水面破裂开来,图甲则水的沸点是 ℃,此时实验室的大气压 1个标准大气压(选填“高于”、“等于”或“低于”).要使水温继续上升,可采用的办法是 .
(3)在图a中,AB段与CD段的倾斜程度不同,这是因为 .
(4)小红同学又认真观察了家里烧开水的过程,发现当水沸腾时,壶嘴口不断有“白气”出现;但通过进一步的仔细观察却发现出现“白气”的位置总是与壶嘴口有一小段距离,在水壶嘴口位置却几乎看不见“白气”(如图乙所示).请你用所学的物理知识解释上面的两个现象.
【考点】熔化和凝固的探究实验;探究水的沸腾实验.
【分析】(1)冰熔化和水沸腾实验需要不断吸热,实验过程中,需要用温度计测量温度,还需要用秒表来记录时间;
(2)根据温度计的分度值和液柱的位置读数示数;液体沸点与气压有关,随气压的升高而升高,随气压的降低而降低,在标准大气压下水的沸点是100℃;
(3)升温快慢与物质不同状态下的比热容有关.
(4)物理学中把物质从气态变成液态称为液化,液化过程需要放热.
【解答】解:(1)由于晶体熔化和水沸腾这两个实验,都需要对冰和水进行加热,所以,除需要用温度计测量温度的变化外,还需要用秒表来记录时间.
(2)由图甲可知,温度计的分度值为1℃,此时温度计的示数即水的沸点是98℃,小于100℃,说明此实验室的大气低于标准大气压;要使水温继续上升,可采用的办法是增大气压,给烧杯加盖子.
(3)由图象可以看出,升高相同的温度,冰比水用的时间短,所以冰比水吸热升温快,原因是冰的比热容比水的比热容小.
(4)在离壶嘴一小段距离的位置不断有“白气“出现,这是水蒸气遇到比较冷的空气液化成小水珠,但在水壶嘴口位置什么也看不见,这是因为水壶嘴口位置温度比较高,喷出的水蒸气无法放热液化所致.
故答案为:(1)秒表;(2)98;低于;给烧杯加盖子;(3)冰的比热容比水的比热容小;
(4)在离壶嘴一小段距离的位置不断有“白气“出现,这是水蒸气遇到比较冷的空气液化成小水珠,但在水壶嘴口位置什么也看不见,这是因为水壶嘴口位置温度比较高,喷出的水蒸气无法放热液化所致.