Question

【題目】小林同學要通過如圖所示的裝置通過實驗證明：“氣體液化要放出熱量”．他實驗步驟如下：首先測出水蒸氣的溫度為100℃，測出燒杯中冷水的溫度為t0；過一段時間后，隨著水蒸氣在試管中液化，熱平衡后，測出試管中液化水的質(zhì)量為m，并測得燒杯中冷水的溫度升高到t1 ． 由此，小林得出水蒸氣液化要放出熱量的結(jié)論．根據(jù)以上敘述，回答下列問題：
（1）小林的實驗存在的問題： ．
（2）針對小林的實驗存在的問題，請你設(shè)計實驗證明水蒸氣液化要放出熱量．寫出實驗方案并簡要說明． ．

Answer 1

【答案】
（1）100℃的熱水液化會放熱
（2）①先用酒精燈將燒瓶中的水加熱到沸騰，然后用導管把水蒸氣通入試管乙的水中，當試管乙中的水上升到一定高度后，用溫度計測量試管乙中水的末溫t1 ， 把t1記錄在數(shù)據(jù)表格中；）②停止加熱燒瓶中的水，把燒瓶中的沸水倒入試管丙中，當試管丙中的水面位置和試管乙中水面位置相同時，用溫度計測量試管丙中水的末溫t2 ， 把t2記錄在數(shù)據(jù)表格中；③實驗發(fā)現(xiàn)t1＞t2 ， 實驗證明水蒸氣液化放熱．將燒瓶內(nèi)水沸騰時所產(chǎn)生的水蒸氣通入試管A中，水蒸氣會液化成水，溫度計的示數(shù)升高，說明液化是放熱過程．
【解析】解：（1）由于100℃的熱水由于降溫也會放熱，會使燒杯中冷水的溫度升高；所以不能單純根據(jù)燒杯中冷水的溫度升高判斷水蒸氣液化要放出熱量．（2）利用同溫度同質(zhì)量的水蒸氣和沸水，給同溫度同質(zhì)量的冷水加熱，比較加熱后的末溫的高低；步驟為：①先用酒精燈將燒瓶中的水加熱到沸騰，然后用導管把水蒸氣通入試管乙的水中，當試管乙中的水上升到一定高度后，用溫度計測量試管乙中水的末溫t1 ， 把t1記錄在數(shù)據(jù)表格中；）②停止加熱燒瓶中的水，把燒瓶中的沸水倒入試管丙中，當試管丙中的水面位置和試管乙中水面位置相同時，用溫度計測量試管丙中水的末溫t2 ， 把t2記錄在數(shù)據(jù)表格中；③實驗發(fā)現(xiàn)t1＞t2 ， 實驗證明水蒸氣液化放熱．將燒瓶內(nèi)水沸騰時所產(chǎn)生的水蒸氣通入試管A中，水蒸氣會液化成水，溫度計的示數(shù)升高，說明液化是放熱過程．所以答案是：（1）100℃的熱水液化會放熱；（2）①先用酒精燈將燒瓶中的水加熱到沸騰，然后用導管把水蒸氣通入試管乙的水中，當試管乙中的水上升到一定高度后，用溫度計測量試管乙中水的末溫t1 ， 把t1記錄在數(shù)據(jù)表格中；）②停止加熱燒瓶中的水，把燒瓶中的沸水倒入試管丙中，當試管丙中的水面位置和試管乙中水面位置相同時，用溫度計測量試管丙中水的末溫t2 ， 把t2記錄在數(shù)據(jù)表格中；③實驗發(fā)現(xiàn)t1＞t2 ， 實驗證明水蒸氣液化放熱．將燒瓶內(nèi)水沸騰時所產(chǎn)生的水蒸氣通入試管A中，水蒸氣會液化成水，溫度計的示數(shù)升高，說明液化是放熱過程．
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用液化方法及其應(yīng)用的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握液化的兩種方式：降低溫度和壓縮體積．常用的液化石油氣是在常溫條件下，用壓縮體積的辦法，使它液化儲存在鋼瓶里的．