我做了一组关于水的性质试验,一个是水的热传递方式,一个是水的冰点温度问题。实验的道具很简单:一支玻璃试管、温度计、打火机、一点盐。
试验一:
在试管中注入3/4的清水,用打火机对着试管上部加热,直至试管上部沸腾,这时候用我用温度计分别测量试管上部和下部的温度,实测上部温度达95度(和海拔高度有关,我这里海拔大约有1000米),而下部实测温度只有41度,和加热前变化不大。这说明上部分水的热量没有大量传到下部分。这是为什么呢?
大家知道,热的传递方式有三种:热对流、热传导、热辐射,气体和液体主要靠热对流来实现热传递。由于密度小的热水在上面,而密度大的冷水在下面,难以实现热对流,所以试管中上部分水比下部分水热。
即使你们家没有试管和温度计之类的实验道具,也可以做这个实验,步骤很简单:先给一个玻璃杯(尽管细长一些)加入1/3凉水,再缓慢加入1/3的热水。最后把手指放入玻璃杯中,你会感到玻璃杯中的上下水温不一致,上部分热、下部分凉。这和上述的试验道理是一样的,你不妨试一试!
试验二:
拿两个试管,一个注入1/2清水,另一个注1/2的盐水。把两个试验用试管塞塞住,放到冰箱冷冻室中速冻。一个多小时后,把两个试管取出来,你会发现清水已经结冰了,盐水却没有结冰,我用温度计测盐水,温度竟然为零下-5度。
这个试验证明了一个原理:水的冰点是0度,但水溶解不同物质后其冰点发生变化,这种现象叫“冰点下降”,其实多数液体都有这个性质。冬天给道路下撒盐化雪也就是这个道理!
说到这里,我给大家提两个问题:
第一试验中试管中下部分水温度为什么从20度上升到40多度,水柱的长度对下部分水温度有没有影响?
第二试验中如果把清水和盐水同时加热至沸腾,然后快速测他们的温度,他们温度一致呢?那个温度更高?我没有做试验前也猜错了?请你也猜一下猜?把答案告诉我?有兴趣的朋友可以做一下!

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