【器材】
烧瓶(500毫升),开有三个孔的橡皮塞,直角玻璃管(较粗),纯净的冷水,相同的液体温度计(如30~150℃)2支,酒精灯(或喷灯),石棉网,方座支架(J1102型,连夹持附件),火柴,砂粒,挡风板等。
【操作】
(1)将仪器装置成如图3-26所示。烧瓶中装入大半瓶水,并在水底沉入少许砂粒。在盖于烧瓶口的橡皮塞中插入直角玻璃管和温度计A、B。A的感温泡位于水面上方,B的感温泡没入水中。
(2)用酒精灯加热。可看到,随着温度不断升高,水中会出现越来越多的气泡,它们在上升过程中体积慢慢变小,达到液面会破裂。此时玻璃管外有少量“白气”排出。
(3)当水温升高到沸点时,水的内部和表面会发生剧烈的汽化现象。这时水中生成大量的气泡,并在上升过程中迅速变大,到达液面立即破裂。同时玻璃管外喷出大量的“白气”。
(4)仔细观察沸腾过程中两温度计的液柱,发现B的读数恒定并且与A的读数相等。这表明水在沸腾时会汽化成同温度的水蒸气,虽然继续吸热但温度保持不变。
【注意事项】
(1)除了大气压对水的沸点有影响外,水中溶有的其他物质也会引起沸点的变化(升高)。只有纯净的水在不处于过热状态时,温度计在水中及水蒸气中的读数才等值。所以在实验时应使用较纯净的水。另外,为使沸腾现象明显,所用的水还应溶有较多的空气。一般可选用自然清洁的冷水。对于刚冷却到室温的开水,因溶解在其中的空气较少,不宜使用。
(2)两只温度计应事先在沸水中进行核对,只有读数相等或差值极小的方可使用。为提高演示可见度,最好将温度计等进行投影放大。
【备注】
(1)在烧瓶底加入砂粒是利用它吸附的空气使沸腾容易形成和防止“崩沸”现象产生。如果水中已溶有足量的空气,也可不放砂粒。
(2)实验中观察到的“白气”是水蒸气从玻璃管排出后遇冷凝结成小水滴而产生的。
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