【器材】
口径较大的试管(如内径约3厘米的,如果过长可截短一点),烧杯(500毫升),方座支架(J1102型,连夹持附件),液体温度计(0~100℃)2支,停表(或有秒针的时钟、手表,也可用节拍器鸣铃报时),酒精灯,石棉网,火柴,纯萘粉(约20克),搅拌器,热水(约70℃、350毫升),冷水,滴管,画有方格坐标的小黑板(或较大的方格坐标纸),挡风板,木垫块若干。
搅拌器可用钢丝弯成图3-16所示的形状,其下端的圆环部分能通过缺口套在温度计上。
【操作】
(1)如图3-17所示,将装好萘粉的试管浸入烧杯的水中(水面稍高于萘粉柱项面,以萘粉熔解后液面跟水面大致相平为宜),在试管内的一侧插入温度计A,让它的感温泡没入萘粉中并靠近试管的侧壁和底部,但不与之接触(可用细棒拨开萘粉将A插入,或先安置好A再装入萘粉)。在水中插入温度计B。同样也不与烧杯的壁、底接触(演示时B的读数要观察但不必记录,仅供随时调整酒精灯的火力用。A、B要处于水面下同一深度)。
(2)待萘温从室温升到比水温约低3℃时,用酒精灯对烧杯加热,使水逐步升温。同时将搅拌器放入试管,轻轻搅动萘粉,使萘的各部分受热均匀。随时调节火焰的大小和高低,控制水温比萘温高出3~5℃。
(3)当A的示数达到70℃左右时,每隔一分钟观察并记录一次萘的温度(接近熔点时每隔半分钟记录一次),直到萘全部熔化后温度升高到约85℃为止。
(4)停止加热,不断向烧杯内滴入冷水,并用滴管适当搅拌,维持水温比萘温低3~5℃(这样易使凝固和熔化两个过程对应起来),让液态萘渐渐冷却,继续如前观察和记录萘的温度,直到萘全部凝固后再降温到约70℃为止。
(5)根据记录的温度、时间数据,画出萘的熔化、凝固图象。由此分析表明:晶体萘有一定的熔点和凝固点,在熔化和凝固过程中虽与外界发生热交换,但物质的温度保持不变。
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