沸腾时气泡由小变大原因
专题05 探究水的沸腾的实验题(解析版)
(4)由图可知,水在沸腾过程中,继续吸热,温度不变。
1..)如图甲所示是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。图丙中的a是根据实验数据绘制的温度与时间关系的图像。
(1)图乙中温度计的示数是______℃;
(2)由图像a可知,当地大气压______标准大气压(选填“高于”、“等于”或“低于”);
6.如果实验过程中,温度计碰到容器底,会导致测量值偏大。
7.石棉网的作用:时烧杯受热均匀。
8.撤去酒精灯,水依然沸腾原因是:石棉网温度较高,水会继续吸热。
9.沸点不是100℃的原因:1、当地大气压低于一标准大气压。2、杯口的盖封闭较严,导致气压大于一标准大气压。
【例题1】小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点.当水温接近90℃时每隔0.5min记录一次温度,并绘制出如图乙所示的水温与时间关系的图像.
4.在水沸腾过程中,水持续吸热,但温度不变。内能增加(此处和晶体熔化过程相同)
5.按图9所示的装置给水加热至沸腾。实验记录的数据如表格所示。
(1)从表格中的数据可以看出水的沸点点是_100℃
(2)若第6分钟末移去酒精灯,立即观察温度计的示数,将会看到温度计的示数不变。
(3)烧杯的纸盖上留有两个小孔,穿过温度计的那个孔作用:固定温度计。另外一个孔的作用是使水面上方大气压强与外界相同,使水的沸点测量值更准确;若不留小孔对实验结果产生的影响是如果没有小孔,会使里面气压增大,测出的水的沸点偏高。
(2)根据下表中的实验数据,在图乙中画出水的温度随时间变化的图象______;
时间/min
0
1
2
3
沸腾气泡大小变化的原因
气泡沸腾是液体温度升高过程中释放出来的热量,沸腾气泡会随着液体温度的升高而不断变大。
那么沸腾气泡大小变化的原因又是什么呢?
首先,沸腾气泡大小变化受温度影响。
当温度升高时,气体分子的能量也会增加,这会导致气体分子的运动变得更加迅速,从而产生更大的气泡。
其次,沸腾气泡大小变化受压强影响。
当压强减小时,气体的分子会更容易离开液体表面,从而产生更大的气泡。
另外,沸腾气泡大小变化还受液体添加剂的影响。
添加一定量的添加剂,可以使液体表面的张力降低,从而形成更大的气泡。
总之,沸腾气泡大小变化的原因是温度、压强和液体添加剂等多种因素的共同作用。
水沸腾前气泡产生的原理
水沸腾前气泡产生的原理
水沸腾前气泡产生的原理是由于在升温过程中,水中的溶解气体逐渐释放出来形成气泡。
当水加热到一定温度时,水分子的热运动剧烈增强,使得水中溶解的气体分子的动能增加。
溶解在水中的气体分子在热运动的影响下逐渐离开溶液,形成气体泡。
在水沸腾前,水中的溶解气体的扩散速率逐渐加大,气泡的数量越来越多。
当溶解气体的扩散速率超过了气泡能够在水中形成和上升的速度时,气泡从水中脱离并升到水面,形成水沸腾。
除了溶解气体的释放,水沸腾前还可能存在一些因果关系,如容器壁面的不规则结构、含有杂质的水以及热传导不均等因素,这些都可能导致局部温度升高,在该处产生气泡。
这些气泡往往是水沸腾的起点。
总的来说,水沸腾前气泡产生的原理主要包括溶解气体的释放和局部温度升高引起的气泡形成。
如何分析解释水沸腾实验所观察到的现象
刚给冷水加热时,由于水中溶有空气,在器壁上生成气泡,气泡中含有空气和水蒸气,继续加热,气泡受热膨胀,当气泡大到一定程度,由于浮力,气泡脱离器壁开始上升,气泡上升过程强,气泡变小,直至消失.
当水温到达一定温度时,随着水的温度继续升高,脱离器壁的气泡在上升过程中逐渐变大,上升到水面破裂,放出水蒸气,这时水就沸腾了.即使继续加热水的温度也不改变.说明:沸腾时水的温度是稳定的,此时的温度即为水的沸点.
根据水沸腾时温度不变,说明水沸腾是在一定温度下发生的.
根据沸腾时,气泡上升,变大,上升到水面破裂.说明水沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象.
根据撤掉酒精灯水不沸腾,说明液体在沸腾过程中需要吸热.
水的沸腾实验现象:
刚开始给冷水加热时,不久,在烧杯的器壁出现了许多小气泡,随着水的温度升高小气泡逐渐变大,并脱离烧杯器壁开始上升.而在气泡在上升的过程中逐渐变小,还没有到达液面就消失了,同时听到吱吱的响声.随着水的温度继续升高,发生了变化,脱离器壁的气泡在上升过程中逐渐变大,上升到水面破裂,这时水就沸腾了.在水沸腾前,水的温度逐渐升高,沸腾时水的温度稳定了,即使继续加热温度也不改变.如果把酒精灯撤掉以后,沸腾很快停止.
中考物理常考实验3——探究水沸腾时温度变化特点
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、纸板、温度计、细线、火柴、停表。
部分器材的作用(1)石棉网:使烧杯底部 受热均匀 。
(2)纸板:减少热量散失,缩短加热时间。
【实验装置】【实验步骤】按自下而上的顺序组装实验仪器,用酒精灯给水加热至沸腾。
当水温升至90 ℃时开始计时,每隔0.5 min 记录一次数据,直到水沸腾5 min 为止。
【实验现象】沸腾前,水的温度升高,产生的气泡较少且气泡在上升过程中由大变小。
(如图甲) 沸腾时,水的温度保持不变,有大量气泡产生且气泡在上升过程中由小变大。
(如图乙)甲 乙【实验结论】根据数据绘制温度—时间图像如下:根据数据和图像得出结论:水在沸腾过程中不断吸热,温度保持不变。
【注意事项】(1)缩短加热时间的方法:①减少水的质量;②使用初温较高的水;③使用带孔的纸板。
(2)水沸腾时,看到的大量“白气”并不是水蒸气,而是水蒸气遇冷液化成的小水滴,是液态的水。
水蒸气是无色无味,看不到的。
实验三:探究水沸腾时温度变化的特点考点梳理(3)1个标准大气压下水的沸点是100℃。
测出水的沸点低于100℃的原因:当地大气压低于一个标准大气压。
(4)探究水沸腾过程中是否需要持续吸热的方法:停止加热,观察水能否继续沸腾。
(5)撤去酒精灯后,水没有立即停止沸腾的原因:石棉网温度高于水的沸点,水仍能继续吸热。
(6)水沸腾的条件:达到沸点,继续吸热,二者缺一不可。
1.(2018广西柳州)某实验小组用图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点,实验数据如表:时间t /min 0 1 2 3 4 5 6 温度t /℃90949799999999(1)水温可用__________(填一种测量工具)测量;(2)图_______ (选填“乙”或“丙”)能反映水沸腾时气泡的情形;(3)根据实验数据可知水的沸点为_________℃,产生这一现象的原因可能是当地的大气压_______1个标准大气压(选填“高于”、“低于”或“等于”);(4)实验显示:水沸腾时,继续加热,水的温度________ 。
科技小论文:水沸腾前后气泡的变化
水沸腾前后气泡的变化物理课上,我们在做练案时,出现了一道题:水沸腾前后气泡的变化,我们不会做,老师只是告诉了我们答案:水沸腾前上升变小,水沸腾后气泡上升变大。
老师说至于为什么,我们以后会学习到的,有兴趣的同学可以上网查查原因。
由于我的好奇心比较重,回到家,我对这个问题我还是念念不忘,于是我打开了电脑,输入了这个问题。
原来,水沸腾前,在气泡上升过程中,下面的水先受热,温度升高,于是有一部分水汽化成水蒸气,形成了气泡,气泡受到的浮力大于自身的重力,于是气泡上升。
而由于水是热的不良导体,下部分的水温升高,但上部分的水温度仍然较低,在气泡上升过程中,气泡遇到温度比它低的冷水,于是有一部分水蒸气放热,液化成小水珠,气泡的质量变小了,所以气泡的体积也相应地变小了;但是,在气泡上升过程中,由于所处的深度变小了,所以外界的压强变小了,会导致气泡的体积变大;相对而言,前者对气泡体积变化的影响要比后者大,所以,在气泡上升过程中,实际表现出的现象是其体积变小。
而在水沸腾以后,由于对流,水的上下部分的温度都达到沸点,继续加热,与水沸腾前一样,有水汽化成水蒸气形成气泡上升。
在上升的过程中,也不断有水汽化成水蒸气,于是许多气泡聚在一起,越积越多,从而其体积变大,另外一方面,与沸腾前相似,在上升的过程中,气泡所处的深度变小了,也会使其体积变大。
这两方面的影响是一致的,最终的现象也是气泡的体积变得越来越大。
综上所述,气泡体积的变化情况,由两方面因素决定,一是看是有更多的水汽化成水蒸气,形成气泡,还是不断地有水蒸气液化成水小珠。
另一方面就是在气泡上升过程中,其所处的深度变小了,导致气泡的体积变大。
而且从实验中可以得出,气泡所处深度的变化对其体积变化的影响较小,所以,水沸腾前后,其体积的变化出现了两种截然相反的现象。
我找到了问题的答案,我的心中无比的喜悦,我顿时明白了Knowledge is power这句话的意思,这也更加坚定了我探索知识的信心,学习新知识的信念。
水在沸腾时气泡的形成
水在沸腾时气泡的形成水在沸腾时,会产生大量的气泡,这是由于水分子在受热后变得更加活跃,分子间的相互作用力变弱,从而使水分子能够更容易地脱离液面,形成气泡。
那么,气泡的形成是如何发生的呢?下面我们来详细了解一下。
我们需要了解水的沸腾点。
水的沸腾点是指在标准大气压下,水从液态变为气态所需的温度,一般为100℃。
当水被加热到沸腾点时,水分子的平均动能逐渐增加,分子之间的作用力逐渐减弱,使得水分子更容易从液面脱离,形成气泡。
我们需要了解气泡的形成过程。
当水开始受热时,水分子的活动性增加,但此时还没有形成气泡。
因为水分子之间的作用力仍然比较强,使得水分子难以克服液面的表面张力。
当水分子的平均动能超过一定的阈值时,水分子就能够克服液面的表面张力,从而形成气泡。
气泡的形成可以通过以下几个步骤来描述:1. 初始阶段:水分子受热后,分子运动加快,液面上产生微小的涟漪。
2. 核心形成:当液面上出现足够多的涟漪时,其中一些涟漪会成为气泡的核心,使得水分子更容易从液面脱离。
3. 气泡形成:当涟漪成为气泡核心后,水分子就会从液面脱离,并聚集在气泡核心周围,形成一层薄膜。
薄膜中的水分子会不断蒸发,使得气泡逐渐增大。
4. 气泡脱离:当气泡增大到一定程度时,薄膜会破裂,气泡就会从液面脱离。
我们来了解一下气泡的性质。
气泡的大小和数量取决于水的温度、压力和加热方式等因素。
在水温接近沸点时,气泡数量最多且大小最大。
气泡在液体中运动时,会带动液体运动,产生对流,从而加快水的加热速度。
此外,气泡还能将溶解在水中的气体带到液面上释放出来,加速气体的释放。
水在沸腾时,气泡的形成是由水分子的活跃性增加、液面表面张力减弱以及气泡核心的形成等多个因素共同作用的结果。
气泡的形成过程中,液面上产生的微小涟漪是气泡形成的前兆。
气泡的大小和数量取决于多种因素,而气泡的存在也会产生多种影响。
中考物理必考实验精解精练专题实验05探究水沸腾的特点含解析
实验05探究水沸腾的特点考点聚焦探究课题:探究水沸腾的特点实验装置探究方法实验法,归纳法探究过程1.安装实验装置顺序:自下而上安装好实验装置。
2.向烧杯中注入适量温水, 用酒精灯加热。
3.观察并记录实验中水温和气泡的情况。
4.当水温升到90 ℃时, 每隔0.5 min 记录温度计的示数。
5.当水沸腾后, 拿走酒精灯停止加热, 观察水的沸腾情况。
5.分析数据, 画出水温随时间变化的图像。
实验图像实验现象剧烈的汽化现象,大量的气泡上升、变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。
沸腾条件(1)温度达到沸点;(2)继续吸收热量经典例题1.(2019•抚顺)小志和小丽分别利用如图甲所示装置探究“水沸腾时温度变化的特点”,根据实验数据绘制出了如图乙所示图象(1)某时刻温度计示数如图甲所示,其温度是℃。
(2)由图象可知:①水的沸点低于100℃,原因是气压(填“高于”、“等于”或“低于”)标准大气压。
②水沸腾时持续吸热,温度。
③第6min时(填“小志”或“小丽”)的实验装置中水分子运动更剧烈。
(3)实验结束后,小志想到妈妈在煮饺子时加入一些冷水,锅内的水停止沸腾。
原因是水(填“温度低于沸点”或“不能继续吸热”)。
【答案】(1)68;(2)①低于;②不变;③小丽;(3)温度低于沸点【解析】(1)温度计的分度值是1℃,此时是零上,液柱上表面对准了60℃上面第8个小格处,读作68℃;(2)①液体沸腾的图象,横坐标代表时间,一个小格代表3分钟,纵坐标代表温度一个小格代表1℃,先后从第6、9分钟开始沸腾,在这个过程中,水尽管不断吸热,温度保持不变,这个不变的温度就是水的沸点,大小为98℃,气压越低,沸点越低,所以当地的大气压低于1个标准大气压;②水沸腾的特点是吸收热量,但温度不变;③温度越高,分子无规则运动越剧烈,所以第6min时小丽的实验装置中水分子运动更剧烈;(3)液体沸腾的条件是达到沸点,吸收热量。
在煮饺子时加入一些冷水,水温降低,低于水的沸点,所以锅内的水停止沸腾。
沸腾现象的分析
沸腾现象的分析【摘要】液体的沸腾现象在生活中常见,但很多人不清楚其本质。
本文从力学平衡和相变平衡的角度阐述了液体在沸腾前后发生的物理现象的本质原因,使人们对沸腾现象有更深的理解。
【关键词】气泡沸腾饱和蒸汽压过热液体沸腾过程中有许多现象伴随发生,对这些现象人们往往产生疑问。
为此,下面以水为例,对液体沸腾过程中的几种现象产生的原因进行分析。
一沸腾前水内的气泡是怎样产生的对容器中的水加热,首先看到容器底部和内壁上出现许多小气泡。
这些小气泡主要是由溶解于水中的空气产生的。
根据化学知识,空气对水的溶解度随温度升高而减小,因此当对容器中的水加热时,靠近底部和器壁的水首先受热,使溶于其中的空气分子析出而形成小气泡。
空气溶于水要达到饱和是一个很缓慢的过程,刚冷到室温的开水,其中溶解的空气还很少,远没有达到饱和,因此,冷开水开始加热时很少有小气泡产生。
小气泡产生的另一原因是容器壁上和水内杂质的表面上吸附着少量空气,而它们对空气的吸附量随温度的升高而减少,当水温升高时,吸附的这些空气也会形成气泡。
二沸腾前气泡在上升过程中体积越来越小的原因在水沸腾前,由于下层水通过容器底直接与火焰接触,而上层水未直接与火焰接触,同时水是热的不良导体,而水的对流又较缓慢,所以此时下层水温高、上层水温低。
在气泡上升的过程中,泡内空气的压强pa随水温的降低而减小,泡内一部分水蒸气因温度降低而凝结成水,这都将导致气泡体积减小。
但气泡体积减小的根本原因是气泡上升的过程中泡外压强大于泡内压强。
泡内压强p内为泡内空气的压强pa与饱和汽压p饱之和。
pa与p饱都随温度的降低而减小,所以p内在气泡上升中是减小的。
而泡外压强为大气压p0,水的静止压强ρgh与气泡的表面张力引起的附加压强压强(α为水的表面张力系数,r为气泡的半径)之和,在气泡上升时,ρgh减小,而增大,所以r减小,并且两者都远小于大气压p0,所以可以认为气泡上升时泡外压强p外大小不变。
这样,p内<p外,于是,气泡体积越来越小。
实验2 探究水沸腾前后温度变化的特点(解析版)
实验2 探究水沸腾前后温度变化的特点(2023中考预测与复习建议:本题属于热学板块,本实验2022年版课标相较于2011年版课标做了修改,2011年版课标名称“探究水沸腾时温度变化的特点”。
本实验应回归教材,熟悉实验操作过程,以全面扎实掌握基础考点、理解实验操作过程,会分析、解释过程和数据为重点,同时实验会和大气压、热传递等知识进行综合考查,有一定的可拓展性,预测2023年中考仍然将会以基础题型的形式出现,最多设置2分稍微难点的分值,但是平时复习时,应该提高要求,做到复习全面、细致、重难点突出,尤其是突出核心素养能力考查,同时复习阶段应提高考查频次来体现其核心地位。
)基础考点梳理1. 实验装置(如右图所示)2. 实验器材及其组装(1)器材:铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、中心有小孔的纸板、温度计、秒表、火柴、水. 其中属于测量仪器的有温度计和秒表.(2)实验器材的组装顺序:自下而上.(3)烧杯底部垫石棉网的目的:使烧杯受热均匀(4)硬纸板的作用:①减少热量损失,缩短加热时间;①防止热水溅出伤人;纸板上留小孔的目的:中央孔是用来固定温度计;边沿的孔是为了保持烧杯内与外界大气压相同,如果没有小孔,会使里面气压增大,测出的水的沸点偏高3. 实验过程(1)沸点的判断:加热一段时间后,水中产生大量的气泡,水的温度保持不变(温度计示数不变),此时的温度为水的沸点(2)水沸腾前:气泡上升过程中变小,未到液面就消失了;水沸腾时:气泡上升过程中变大,到液面破裂.如图1所示.4. 实验数据处理(1)根据实验数据绘制温度-时间图像(如图2所示)(2)分析温度-时间图像或表格数据判断水的沸点、加热时间、总结结论.5. 实验结论水沸腾前,吸收热量,温度升高,水沸腾过程中不断吸收热量,温度不变.6. 实验评价(1)水沸腾过程中,温度计上部出现小水珠、烧杯上方产生“白气”的原因:水蒸气遇冷液化形成的小水珠(2)撤去酒精灯后水不能立即停止沸腾的原因:石棉网和烧杯底的温度仍高于水的沸点,烧杯内的水能继续吸收热量(3)实验操作正确但得出水的沸点不是100 ①的原因:a.当地大气压低于一个标准大气压时水的沸点低于100 ①;b.当烧杯内的气压高于一个标准大气压时沸点高于100 ①,如加热时用硬纸板遮着烧杯口(4)缩短加热时间的方法: a.减少水的质量;b.提高水的初温;c.在烧杯口盖上带孔的硬纸板(5)水蒸气烫伤较沸水更严重的原因:水蒸气液化放出热量(6)当水停止沸腾时,给烧瓶浇冷水或从瓶中向外抽气,水会重新沸腾的原因:瓶内气压降低,水的沸点降低7. 知识拓展(1)酒精灯给水加热是通过热传递的方式改变水的内能的.(2)水在沸腾过程中持续吸热,虽然温度保持不变,但内能增大(3)热量的相关计算(Q=cmΔt)典型例题赏析2.物理学习小组在做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,装置如图甲所示.(1)图甲装置的某错误之处是温度计玻璃泡接触容器壁.(2)改正错误后,实验中观察到_是否有大量的气泡由小变大__的现象时可判断水沸腾了.要点1. 水沸腾前后气泡特点:①沸腾前:气泡少,上升过程中遇冷收缩变小(气泡内水蒸气遇冷液化)①沸腾时:大量气泡,上升过程中所受水的压强变小,气泡变大.(3)在水温升高到85 ①后,每隔1 min读取一次温度计的示数,直到水沸腾并持续一段时间,将所得数据记录在下表中.①分析可知:水在沸腾前,_持续吸热,温度不断升高_;水在沸腾过程中,_持续吸热,温度不变.①本实验中水的沸点是__98__①,由此可知当地大气压低于(选填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压.(4)为了探究水沸腾时需要吸热,接下来的操作是将石棉网去掉,观察水是否会继续沸腾.(5)(结论评估)(2022临沂改编)实验后撤去酒精灯,水还能沸腾一小会儿,这说明水沸腾时不需要吸热,这种判断是错误(选填“正确”或“错误”)的,其中“水还能沸腾一小会儿”的原因可能是石棉网的余温高于水的沸点,会继续对水进行加热.要点2. 水没有立即停止沸腾的原因:水还在持续吸热,即可能有其他装置继续给水供热.(6)(2022陕西改编)等水温降至85 ①以下后,另一位同学利用该装置再次进行实验.①(现象解释)第一次实验结束后,烧杯中的水面降低了,原因是水温升高,蒸发加快(选填“加快”或“减慢”).①(绘制图像)图乙是第一次实验水沸腾前后温度随时间变化的图像,请在同一坐标系中大致画出第二次实验水从85 ①加热至沸腾一段时间的温度随时间变化图像.要点3. 水的初温和质量对实验的影响:①水的质量较少:从相同温度加热至沸腾所用的时间更短.①水的初温较高:相同质量的水,加热至沸腾所用的时间更短(7)(实验改进)(2022临沂改编)学习小组实验后统计了从点燃酒精灯加热到水沸腾共用时22 min,请提出一条减少加热时间的合理化建议:减少水量,提高水温(8)(生活实践)(2022益阳)做完实验后学习小组又探究了沸水自然冷却过程中温度随时间变化的情况,得到的图像如图丙.如果要喝一杯奶茶(牛奶与茶水的质量之比约为1①2),结合图丙,方案B 的冷却效果更好.方案A.先将滚烫的热茶冷却5 min,然后加冷牛奶方案B.先将冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5 min要点4. 降温情况分析:分析图像,水和环境的温度差越大,水放出热量越快.2.小明在做“观察水的沸腾”实验时,用到的器材如下:铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、停表等。
沸腾时和沸腾前气泡变化的根本原因_概述说明
沸腾时和沸腾前气泡变化的根本原因概述说明1. 引言1.1 概述沸腾是我们日常生活中常见的现象之一,当液体受热至一定温度时,会产生大量气泡并不断冒出。
这些气泡的形成和演变过程是一个复杂的物理现象,其中涉及到多个因素的相互作用。
本文旨在探讨沸腾时和沸腾前气泡变化的根本原因,并通过实验与观察结果分析以及动态平衡理论应用展开讨论,揭示相关原理和规律。
1.2 文章结构本文将分为五个部分进行阐述。
首先,在引言部分介绍文章的概述和结构;其次,在“2. 沸腾时气泡变化原因”部分探讨液体沸腾时产生气泡变化的原因;然后,在“3. 沸腾前气泡变化原因”部分研究沸腾发生之前气泡变化的根本原因;接下来,在“4. 实验与观察结果分析”部分通过实验观察结果进行详细解读和数据分析;最后,在“5. 结论与动态平衡理论应用讨论”部分总结前文所述,提出对沸腾时和沸腾前气泡变化的根本原因的阐述,并探讨动态平衡理论在沸腾现象中的应用。
1.3 目的本文旨在深入研究沸腾现象中液体气泡变化的根本原因,并通过实验与观察结果分析,加以佐证。
同时,借助动态平衡理论加深对沸腾现象的理解,并探索其在实际应用中的潜力。
通过对沸腾时和沸腾前气泡变化原因的综合分析与讨论,希望能够为相关领域的研究人员提供有益参考,进一步推动科学技术发展。
2. 沸腾时气泡变化原因2.1 温度和压力关系:在沸腾过程中,液体的温度和压力是两个重要的参数。
当液体受热并达到其饱和温度时,液体内部的分子动能增加,使得部分分子能够克服液体表面张力,并从液-气界面逸出形成气泡。
随着温度上升或者外界压力降低,更多的分子将具有足够能量逸出液体表面,导致气泡不断形成并脱离液体。
2.2 液体分子间距离变化:当液体被加热至饱和温度时,其内部分子开始呈现较大振动幅度。
这种振动会减小相邻分子之间的平均间隔,使得密集区域的分子由于较高的平均动能而容易形成气泡。
2.3 蒸发和凝聚作用:在沸腾时,蒸发和凝聚作用在气泡形成过程中起到关键作用。
为什么气泡大小不同,速度也不一样的原因
气泡大小不同,速度也不一样的原因主要有以下几点:
1. 气泡受到的力:气泡在上升过程中受到两个力,一个是向上的浮力,一个是向下的阻力。
浮力是与气泡的体积有关的,而阻力的大小与气泡的表面积和上升速度有关。
当气泡越大,其浮力越大,而阻力增长的速度不如浮力,因此大气泡的上升速度更快。
2. 液体对气体的剪切力:随着液体流量的增加,液体对气体的剪切力变大,同时压缩气体,气泡便会变形以致破裂,从而得到较小的气泡。
因此,随着液体流量的增加,气泡尺寸明显变小。
3. 气泡内的空气和水的温度:气泡内的空气和水的温度也会影响气泡大小和速度。
如果气泡内的温度高,气体分子热运动更激烈,气泡内的压强就会更大,从而使气泡膨胀。
反之,如果气泡内的温度低,气体分子热运动减弱,气泡内的压强减小,气泡就会收缩。
因此,在温度变化的情况下,气泡大小和速度也会发生变化。
4. 表面张力:小气泡比大气泡更容易变形和破裂,这是因为表面张力使得小气泡更加不稳定。
当气泡受到外力作用时,表面张力会使气泡尽可能保持其球形结构。
当气泡较大时,其球形结构更稳定,不易变形和破裂。
综上所述,气泡大小不同、速度也不一样的原因主要与气泡受到的力、液体对气体的剪切力、气泡内的空气和水的温度以及表面张力等因素有关。
沸腾时水中的气泡是由小变大还是由大变小
沸腾时水中的气泡是由小变大还是由大变小
1.水在沸腾前气泡在上升过程中由大变小,水在沸腾时气泡在上升过程中由小变大。
原因是:水在沸腾前底部的温度高,上部的温度底。
气泡在底部的体积大,在上升的过程中温度降低,体积减小。
水在沸腾时上下温度相等,气泡在上升的过程中,随压强的减小,而体积增大。
2.水沸腾时可以察到水中的气泡是由小变大由小变大。
水沸腾时内部和表面同时进行剧烈的汽化,从水底冒出的气泡在上升过程中,水的压强减小,所以气泡会不断变大,升到水面破裂;因为水的沸腾是在沸点温度下进行,此时继续加热,虽然不断吸热温度仍保持不变;加热使水升温是通过热传递的方式改变水的内能。
沸腾时的气泡的原因
沸腾时的气泡的原因
沸腾时的气泡产生是由于液体内部的分子热运动增加到了足以
克服液体表面张力的程度。
当液体受热达到其沸点时,液体内部的
分子会增加热运动,导致部分分子的动能超过了液体的表面张力,
从而使液体内部产生气泡。
这些气泡会不断向上升腾并在液体表面
破裂释放出气体,从而形成沸腾现象。
另外,沸腾时的气泡也与液体的压力有关。
当液体受热达到沸
点时,液体内部产生的气泡会不断向上冒,但在液体表面张力的作
用下会被挤压回去,直到气泡能够克服液体的表面张力才能脱离液
体表面。
这种过程会不断重复,导致连续产生气泡,形成沸腾现象。
此外,沸腾时的气泡还受到压力和温度的影响。
在高海拔地区
或者低压环境下,液体的沸点会降低,这意味着液体内部的气泡产
生所需的能量也会减少,因此沸腾时的气泡会更容易产生。
相反,
在高压环境下,液体的沸点会升高,使得产生气泡所需的能量增加,因此沸腾时的气泡会相对较少。
总之,沸腾时的气泡产生是由于液体受热达到沸点后,液体内
部的分子热运动增加至能够克服液体表面张力的程度,以及受到压力和温度等因素的影响所致。
沸腾时水中气泡上升时的能量变化
沸腾时水中气泡上升时的能量变化以沸腾时水中气泡上升时的能量变化为标题,我们来探讨一下这个现象背后的原理和能量转化过程。
在一锅沸腾的水中,我们可以观察到水中产生了大量的气泡,并且这些气泡会不断地向上升起。
这一现象背后涉及了能量的转化和传递过程。
让我们来看看水的沸腾过程。
当水温升高时,水中的分子运动变得剧烈起来。
当水温达到沸点时,水中的分子能量足够高,可以克服表面张力,从液相转变为气相,形成气泡。
在气泡形成的过程中,水中的分子需要克服表面张力,这需要消耗一定的能量。
而当气泡形成后,它们会上升到液体表面并脱离液体。
在这个过程中,气泡会受到浮力的作用,使它们能够向上升起。
那么,气泡上升时发生了哪些能量变化呢?首先,气泡上升的过程中会受到浮力的作用,这个浮力是由液体表面附近的液体分子对气泡施加的压力所产生的。
这个浮力的大小与气泡的体积有关,体积越大,浮力越大。
气泡上升的过程中也会受到阻力的作用。
阻力是由液体分子对气泡的相对运动所产生的。
当气泡上升速度较快时,阻力会增大,使气泡的上升速度减慢。
在气泡上升的过程中,由于气泡脱离了液体,所以它们不再受到液体分子的作用力。
这样一来,气泡的内部压强会降低,从而使气泡内部的能量减小。
在沸腾时水中气泡上升的过程中,能量发生了如下变化:水中的分子通过吸收热量增加了动能,克服了表面张力形成气泡,并且气泡受到了浮力和阻力的作用,消耗了一部分能量。
同时,气泡脱离液体后,内部的能量也减小了。
在这个过程中,能量的变化体现了能量的转化和传递。
一方面,水中的热能被转化为水分子的动能,使水中的气泡形成和上升;另一方面,气泡上升过程中的浮力和阻力使得一部分能量被耗散,从而使气泡内部的能量减小。
这一现象不仅仅是在沸腾时发生,类似的能量转化和传递过程在许多自然界和工程中都有出现。
例如,气泡上升的过程类似于气体在液体中的上升过程,也类似于气球升空的过程。
这些过程都涉及了能量的转化和传递,对于我们理解和应用能量转化和传递的原理具有重要意义。
物理人教版八年级上册实验报告答案
水沸腾实验报告实验前的思考:1、你要对桌面上的水做什么它才可以沸腾呢?加热(用酒精灯进行加热)2、你看到什么现象就知道水处在沸腾状态?有大量气泡生成,上升变大,到水面破裂。
3、你认为影响加热时间长短的因素有什么?水的质量多少和水的初温4、实验过程你需要记录什么数据?加热时间和水的温度实验目的: 探究水沸腾中的物理知识实验器材:铁架台、酒精灯、机械停表、火柴、温度计、烧杯、石棉网实验步骤:1、自下而上组装仪器;2、往烧杯中倒入一定量的水;3、点燃酒精灯开始对水进行加热;4、直至温度达到90℃开始计时,每隔1min中记录一次水的温度填入表格中。
5、注意观察水沸腾前后的温度、气泡、声音的特点,并进行对比填入表格。
6、根据水沸腾中观察到的现象思考相关的问题。
表格一沸腾前沸腾时温度气泡声音温度气泡声音逐渐升高由大变小沸腾前声音较大保持不变由小变大沸腾后声音较小表格二加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 水的温度/℃90℃一、思考、讨论、回答:1、水要沸腾必须满足什么条件?达到沸点并不断吸热2、水沸腾前后气泡、声音和温度特点对比。
沸腾前温度逐渐上升,临近沸腾底部生成气泡,上升过程中由大变小,产生的声音较大。
沸腾后温度保持不变,底部生成的气泡,上升过程中由小变大,产生的声音较小。
3、沸腾前气泡由大变小的原因分析?沸腾前底部的水接近热源,温度高于上部的水,整杯水的温度是底部高温越往上温度逐渐减低。
由于底部的水吸热先汽化成水蒸气形成气泡,气泡上升过程中遇冷,体积缩小。
4、沸腾时气泡由小变大的原因分析?沸腾时整杯水的温度相同,水吸热后不断汽化成水蒸气,因此气泡就越变越大了。
5、沸腾时气泡上升的原因分析?气泡上升的原因是气泡里的是水蒸气,水蒸气的密度小于水的密度,因此会上浮。
或气泡所受到的浮力大于气泡所受到的重力,因此而上浮。
6、水沸腾过程属于什么物态变化?水由液态变成气态,是汽化现象。
7、什么现象说明水的内部也发生着物态变化?沸腾时水内部的气泡由小变大,这表明内部的水吸收热量后由液态变为气态生成水蒸气逐渐加入气泡使气泡越变越大。
液体沸腾时的特点
液体沸腾时的特点1.沸点:液体沸腾时,其温度达到一定值,称为沸点。
沸点是液体沸腾的温度特性,不同物质的沸点不同,且沸点与环境的压力有关。
2.气泡形成:液体沸腾时,液体内部温度升高,溶解在液体中的气体开始脱溶,凝聚成气泡。
当液体表面负责附着气泡的力量超过大气压力时,气泡开始形成。
3.气泡上升:气泡形成后,由于液体表面张力的作用,气泡在液体中逐渐膨胀,并上升到液体表面。
气泡上升过程中,带走了液体体积内传来的热能。
4.爆裂:在液体沸腾过程中,由于一些不均匀的状况(例如液体中存在的微小气泡、强束热源等),导致一些局部区域的温度升高较快,液体快速汽化并产生气体。
这种状况下会发生爆裂,形成气体喷射。
5.沸腾热量:液体沸腾是液体和气体之间的相变过程,液体的显热和潜热都会被蒸发转化为蒸汽的热量。
以水为例,液体水在沸腾时,每克水分子蒸发所需要的热量称为蒸发热。
蒸发热是水的沸点决定的,水的沸点约为100摄氏度,蒸发热为540焦耳/克。
6.沸腾传热:液体沸腾是一种高效的传热方式。
因为沸点时液体表面产生了大量气泡,气泡的振动、上升和破裂等运动带走了大量热量,传导给液体外部。
液体沸腾的传热速度相对较快,适用于需要大量热传递的场合。
7.壁面沸腾和自由沸腾:液体沸腾可以分为壁面沸腾和自由沸腾两种形式。
壁面沸腾是指液体与加热表面(如摩擦热、电热丝等)接触而蒸发,而自由沸腾则是液体在自由状态下蒸发。
壁面沸腾时,气泡一般贴附在加热表面上,气泡生长速度较慢;而自由沸腾时,气泡会迅速升起。
8.一些物质的高沸点:一些物质的沸点非常高,例如铜和铝的沸点分别为2840℃和2467℃。
在常规条件下无法使其沸腾,因此需要使用高温或特殊的实验环境。
总结起来,液体沸腾时的特点包括沸点、气泡形成、气泡上升、爆裂、沸腾热量、沸腾传热、壁面沸腾和自由沸腾,以及一些物质的高沸点。
液体沸腾是一种相变现象,具有热传递、能量转化和动力学等方面的特性。
【实验报告】关于加热的实验报告
关于加热的实验报告【课题】探究水沸腾前后的特征【器材】铁架台、酒精灯、大试管(或烧杯、石棉网)、水、火柴【步骤】1.按图所示安装实验仪器。
2.用酒精灯给试管中的水加热至沸腾。
观察水沸腾过程中的实验现象。
沸腾前的特征对比观察沸腾时的特征【现象】【课题】使用温度计探究水沸腾前后温度变化规律【器材】铁架台、酒精灯、大试管(或烧杯、石棉网)、温度计、水、火柴【步骤】1.按图所示安装实验仪器。
2.用横轴表示时间,用纵轴表示温度,在下图中作出水沸腾时的温度― 时间关系图像。
3.分析图像,得出结论。
1000 时间/min【结论】水沸腾前吸收热量,温度____________;水沸腾时吸收热量,温度____________。
实验目的:观察水沸腾时的特点实验器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔纸板、温度计、水、秒表实验装置图:实验步骤:1、向烧杯中注入温水,用酒精灯加热。
2、观察沸腾前后水的温度变化和气泡上升过程中大小变化的情况。
........................3、当水温升到90℃时,每隔30秒记录温度计的示数。
4、沸腾后,拿走酒精灯停止加热,观察水的沸腾情况。
以时间为横坐标,温度为纵坐标,根据记录用描点法作出水的沸腾图像。
实验结论:(1)气泡:_________(选填“由大变小”或“由小变大”)。
沸腾后::气泡在水中上升过程中,_________(选填“由大变小”或“由小变大”)(2)温度:。
沸腾后:继续对水加热,水的温度_______(选填“升高”、“降低”、“保持不变”)。
(3)吸放热情况:水沸腾需要_________(选填“吸热”或“放热”)总结:水沸腾的条件:1、___________,2、___________(两个条件必须满足才能沸腾)。
根据实验得出水沸腾的特点:(1)温度条件:沸腾时在(选填“一定”或“任何”)温度下发生的;(2)发生的部位:在液体的和同时发生;(3)剧烈程度:沸腾是一种的汽化现象。
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沸腾时气泡由小变大原因
水沸腾前,在气泡上升过程中,下面部分的水先受热,温度升高,于是有一部分水汽化成水蒸气,形成气泡,气泡所受到的浮力大于自身的重力,于是气泡上升而由于水是热的不良导体,下部分的水温升高,但上部分的水温度仍然较低,在气泡上升过程中,气泡遇到温度比它低的冷水,于是有一部分水蒸气放热,液化成小水珠,气泡的质量变小了,所以气泡的体积也相应地变小了;但是,在气泡上升过程中,由于所处的深度变小了,所以外界的压强变小了,会导致气泡的体积变大;相对而言,前者对气泡体积变化的影响要比后者大,所以,在气泡上升过程中,实际表现出的现象是其体积变小
而在水沸腾以后,由于对流,水的上下部分的温度都达到沸点,继续加热,与水沸腾前一样,有水汽化成水蒸气形成气泡上升在上升的过程中,也不断有水汽化成水蒸气,于是许多气泡聚在一起,越积越多,从而其体积变大,另一方面,与沸腾前相似,在上升的过程中,气泡所处的深度变小了,也会使其体积变大这两方面的影响是一致的,最终的现象也是气泡的体积变得越来越大综上所述,气泡体积的变化情况,由两方面因素决定,一是看是有更多的水汽化成水蒸气,形成气泡呢,还是不断地有水蒸气液化成水小珠另一方面就是在气泡上升过程中,其所处的深度变小了,导致气泡的体积变大而且从实验中可以得出,气泡所处深度的变化对其体积变化的影响较小,所以,水沸腾前后,其体积的变化出现了两种截然相反的现象。