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液體在減壓下沸騰
by yangsp, 2011-05-26 20:11:13, 人氣(4154)

中學化學示範實驗

Chemical Demonstrations for High School


國立彰化師範大學理學院化學系 提供

【策劃者:楊水平】  【製作者:黃玉菁  E424006


液體在減壓下沸騰

簡介

一錐形瓶內裝約一半的水,煮沸後,用軟木塞緊塞,並將其倒放再敷上碎冰,可以見錐形瓶內的水會再次沸騰。

示範步驟

1. 取一個 500 mL 錐形瓶,裝約快滿的水。
2. 加熱直到水沸騰為止,如圖一所示。
3. 移走熱源,並用軟木塞將瓶口塞緊,如圖二所示。
4. 取一含有鐵環的鐵架,將錐形瓶倒置在鐵環中,如圖三所示。
5. 用塑膠袋裝碎冰,並將其放置於錐形瓶的底面之上,如圖四所示。
6. 觀察錐形瓶內的水是否再次沸騰。
圖一 圖二 圖三
圖四

溶液和器材

1.
加熱板一個。
2.
錐形瓶一個。
3.
含鐵環的鐵架一組。
4.
冰塊若干。
5.
塑膠袋一個。

原理和概念

1. 將錐形瓶倒置放在鐵環上,再覆上碎冰,因為冰塊的溫度很低,會讓水蒸氣冷凝成液體水。故錐形瓶內的水面上的氣壓下降,水要達沸騰所需要的蒸氣壓也跟著下降,所以水在低於 100℃ 便會沸騰。先前水才剛被煮沸,其溫度足夠產生沸騰的蒸氣壓,所以水會再次沸騰。

教學提示

1. 使用的容器具有較大表面積為佳,燒瓶、錐形瓶…等均可。
2. 用軟木塞塞住錐形瓶時, 一定要確定塞緊,否則熱水溢出,有燙傷皮膚之虞。

問題和參考答案

1. 為何錐形瓶要倒置?
答: 因為要讓它受冷的面積較大,水蒸氣遇冷效果較明顯。
2.  為何覆上碎冰後,水會再次沸騰?
答: 因為碎冰溫度低,會讓水蒸氣冷凝下來,錐形瓶內氣壓下降,沸點也跟著下降。所以會有再次沸騰的現象發生。

參考資料

1. Summerlin, Lee R. and Borgford, Christie L. and Ealy, Julie B.,Chemical Demonstrations: a Sourcebook for Teachers, 2nd ed., 1988, Volume 2, p 24-25, Washington, D.C., American Chemical Society.

適用程度

ˇ國民小學 ˇ國民中學 ˇ高級中學 大學普通化學

安全

 ● 示範這個實驗必須戴安全眼鏡及可丟棄的手套。
 示範這個實驗實行適當的風險評估是老師的責任。
 

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