初三最简单的物理题(一道让网友吵翻的初中物理题)
前两天发了一道初中物理题,引起大家的热议。
今天就专门开个帖子跟大家讨论一下这个问题。
具体的题目如下,在如图所示的AB两个容器中,里面的水能够沸腾吗?
这个题目考查的是我们初中物理里面物态变化,关于沸腾的知识点。
在初中物理教科书当中,沸腾的条件有两个,一个是达到沸点,第二是持续吸热。
在如图所示的A容器中应该是不可以沸腾的。在我们的通常状态下,水的沸点是100℃,也就是说水达到100℃的时候就会沸腾,但是温度不会再上升了。所以大的水槽里面的水会维持在100℃。由于热传递,A容器中的水会达到100℃,但是对于它来说,外界温度就是100摄氏度,它无法持续吸热,所以不可能沸腾。这一点大部分网友都相对意见一致。
大家争论比较多的就是B容器中。 B容器中由于是一个密闭的状态。里面的气压会上升,气压上升会导致水的沸点升高,这就是我们日常家里所使用的高压锅的原理。由于B容器下部和整个大的水槽是相连通的,存在对流,所以 B容器里面的水也会一直维持在100摄氏度。但是由于它的沸点会超过100度,无法达到沸点,所以B容器中的水不会沸腾。
在评论区,大家有如下几点质疑,我的理解是这样。
一,如果B不能沸腾的话,那高压锅为什么能够沸腾呢?
这里和高压锅的区别在于,高压锅的热源是加热电阻,就是说高压锅里的水是从锅体里面的发热电阻吸收热量。里面的发热电阻,可能会产生几百摄氏度高温。即使高压锅内水的沸点升高,比如达到110℃。它还是可以持续吸热,然后沸腾。
但是在咱们这个例子里面,B中的水的热源是水槽里的水。水槽里的水只能达到100摄氏度。无法给B容器中的水持续供热,无法使它持续的吸热,所以不能沸腾。
二, B容器中气压增大,会不会把里面的水全部排出?
容器中气压确实会增大,但是只会增大一点点,不会增大太多的,所以不会把水排出来。
只有当水剧烈的沸腾,液态水全部变成水蒸气的时候,才会使得气压剧烈增加。但是B容器中,水由于不会沸腾,所以不会有太多的液态水变成水蒸气,所以气压不会太大。所以水不会完全排出。
三,在家做饭的时候,炖盅里的水是可以沸腾的,所以A也是可以沸腾的。
关于炖盅,我自己平时没有烹饪过,我刚刚去网上查了一下炖盅的样子。
炖盅能够把食物煮熟或者说沸腾可能是如下这样的原因:一是,炖盅并不是完全漂在水里,他跟炖锅的底部还是接触的。只要一接触,就会传导热量。所以炖盅里的水达到沸点之后,还可以从外界持续的吸收热量。这样炖盅能够沸腾这是正常的。
还有一种可能是这样:整个炖锅是加盖子的。所以整个炖锅里面的气压是高于大气压的。所以锅以及盅里面的水的温度都会高于100℃,可以把食物都煮熟。当把锅盖拿开之后,外界气压突然恢复到大气压。然后炖盅里面的水会再次沸腾。
四,有些网友说亲自做了实验,似乎能够沸腾。
实验过程中干扰因素太多,有可能会影响实验结果。
比如说在实际过程中,你并不能完全做到像A那样悬浮在水中,肯定是找某个东西把A容器给它垫起来,这样的话就存在热传导,有可能做到持续的吸热。
比如说B容器,你并不能做到完全密封,万一露个小缝就有可能使得里面的气压跟外界是一样的,所以B能够沸腾。
还比如说,有些人的A容器中装的并不是纯水,而是汤、饭菜之类的。这样和纯水的沸点是否有区别,这也是一个问题。
总之理论上讲,AB两个容器中的水都不能沸腾。
实际操作过程中可能会存在很多干扰因素,造成不符合理论的情况,但是这并不影响理论结果。
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