|
初中物理教材第一册讲到物态变化时，有一种翻腾现象。为向学生展示这一现象，老师们都做了沸腾试验，但有少部分老师做的实验并不成功，不能得到应有的结果，或得到错误的结论。那么，导致这种结果的原因是什么呢？ 原来，有些老师为了节约时间，做实验时，在冷水中加了部分曾煮沸过的水，有的干脆就用沸水加热。实验不成功的原因，就是用了这种曾煮过的水。为什么用这种水会不成功呢？让我们简单了解一下沸腾的过程吧 沸腾是在一定的外界压强下，液体被加热达到一定的温度是（沸点），从液体内部和器壁上涌现出大量气泡，并剧烈的汽化现象。沸腾是液体内气泡的形成和迅速扩胀分不开的，在一般情况下，液体内部和容器壁会有许许多多的小气泡，沸腾是就是这些小气泡在起作用，这种作用就叫汽化核的作用。在泡内会有空气和这种液体的蒸气。在一定的温度下，气泡内的压强与气泡外的压强相平衡，随着温度的升高泡内的压强也增大，气泡体积不断增大。当温度升高到一定值时，泡内压强就大于泡外的压强，此时，平衡彻底破坏，大量气泡急剧批膨胀，并在浮力的作用下迅速上浮到液面时破裂，放出里面的空气和蒸气。 所以，久经煮沸的液体中缺少空气，不能形成气泡，也就是缺少汽化核。这样加热到正常情况的沸点以上还不沸腾。就拿煮沸的水来说，这种水重新沸腾时（通常情况下）温度可达105℃～106℃，这种液体被称为过热液体。为什么该水的沸腾又出现气泡呢？原来这种过热的液体中虽缺少汽化核，但由于分子无规则运动的张落现象，有的分子的动能较大，足以彼此推开而形成小气泡。但由于表面张力引起的压强很大，因此这些气泡极易受泡外液体静压强的压缩而很快消失。当温度升高到超过正常沸点好几度时，泡内的蒸气压强足以使气泡胀大，而且由于气泡泡张大引起的压强减小使泡内压强迅速大于批泡外压强，因而气泡急剧胀大，发生类似的爆炸现象，称为暴沸。所以通常烧锅炉时，要在炉中加进一些溶有大量空气的“生水”就是避免暴沸现象的发生。 在做沸腾的实验是建议用最大刻度为75毫升的小烧杯，在里面加50毫升的生水。另外上前先将石棉网加热，在上课时，可在你复习提问或引入新课前先将烧杯进行加热，不要让学生观察等做完复习或引入新课后，正好烧杯中液体内部出现大量的小气泡，同时温度也低于60℃（在可观察范围内），此时再引导学生观察。这样，可节约时间，效果也好。沸腾实验结束后，不要拆除装置，等讲完蒸发概念后，小烧杯中的水会明显减少，让学生知道这是由于水的蒸发而减少。同时知道液体温度越高，蒸发越快。既做了沸腾实验又观察到了蒸发现象。 另外，实验是应采用双芯酒精灯，因为在快要沸腾时，单芯酒精灯提供的热量正好提供给水蒸发，这样水在沸腾时需要的热量就不足够或没有，因此，采用双信酒精灯最好。 (责任编辑：admin) |