【目的和要求】
了解液体的沸点跟液面上的气体压强有关。
【仪器和器材】
烧瓶(250毫升以上),插一段玻璃管的橡胶塞,两用气筒(J1008),厚壁橡胶管。
【实验方法】
1.向烧瓶内倒入半瓶稍低于100℃的热水。
2.塞上橡胶塞,接好两用气筒,如图2.26-1所示。
3.一手握紧气筒,另一手将手柄往复抽拉几次,抽出瓶内一部分气体,则瓶内热水会沸腾起来。
【注意事项】
1.烧瓶内热水的温度最好不低于80℃。
2.水里投入少许碎瓦粒(豌豆大小)可以提高沸腾效果。
3.为了防止烧瓶歪倒,可以把烧瓶固定在方座支架上。
4.实验前一定要检查一下气筒是否好用(气筒久置不用,活塞易于缩漏气,单向阀易老化失灵)。另外,抽气口与打气口不能装反。
【参考资料】
1.用较大的注射器(50毫升以上)代替两用气筒也能做成实验。实验时,中间连接的皮管要短,要多装些水,使烧瓶上部空间小些。这样,在抽气时瓶内气压才能有较大的变化,如图2.26-2所示。注意热水的温度不能低于80℃。
2.把盛有半杯热水(不低于70℃)的烧杯放在抽气机(J1007)的抽气盘上,扣好玻璃罩,如图2.26-3所示。然后,开动抽气机使罩内气压降低。少时,见热水沸腾起来。
为了防止水进入抽气机,抽气盘上的抽气管口必须高出盘面。最好在抽气机与抽气盘连接的管道上,加用二或三个装有氯化钙的干燥管(图2.26-4),用它吸收气体中的水蒸气。
3.如图2.26-5所示,将装入圆底烧瓶的半瓶热水煮沸,经2-3分钟,让水的饱和汽把瓶内空气赶走。停止加热后立刻塞好瓶塞,防止空气再回进瓶内。然后将烧瓶倒置,安放在方座支架上。接水盘放在烧瓶的下方。从上面向烧瓶底部浇冷水。则看见瓶内热水又重新沸腾起来(图2.26-6)。触摸瓶壁,已不觉烫手。说明实验时沸点很低。
实验时瓶内空气含量越少效果越好。为此,必须用瓶将水煮沸一会儿,还要及时塞紧瓶里。
气压的降低主要是由水的饱和汽液化引起的。不能错误地理解成由于温度降低使气压降低了。
将烧瓶重复加热一次,瓶塞才易取下。如在塞上预先装一个放气管,可避免此种麻烦。
编者提示:本小实验可辅以“热学”部分的物理实验教学,以此培养和提高学生的实验能力和素养。
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