凉意从何而来

来源 :中学生数理化·八年级物理人教版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lovetianbing
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  小明是个爱动脑筋的孩子。这不,自从上次哥哥用氧气传感器给小明演示了测定蜡烛燃烧消耗氧气的实验后,小明又带着新问题来找哥哥了。“哥哥,前几天我感冒发烧,妈妈不停地用蘸了酒精的小毛巾擦我的脖子和手心,结果没有吃药烧就退了。你能给我解释一下为什么吗?”哥哥听完笑着说:“还是让实验告诉你吧!”
  哥哥取出一支普通温度传感器,将一小块滤纸包裹在传感器的探头上,并将它与数据采集器和计算机相连,如图1。
  启动数据采集程序后,哥哥把传感器的探头放入酒精中,使滤纸完全浸没。待示数稳定后取出平放在桌上,观察计算机屏幕上曲线的变化。很明显,探头浸在酒精中时温度基本不变。一旦探头取出。温度立即不断下降,直至达到一个最低点后再上升,如图2。
  “小明,看看滤纸发生了什么变化?”哥哥停止数据采集后问小明。
  “呀,滤纸变干了,一点也没有浸湿的痕迹呢!那酒精跑哪儿去了呢?”小明不解地问。
  “酒精啊,都跑到空气中去了,还带走了许多热量,所以你发烧时擦些酒精体温才会降下来呀!”
  “哦,原来是这样!对了,哥哥,我就是淋雨着凉才感冒的,是不是水也会带着热量跑到空气中呢?”
  “小明真聪明!我们再用水做个实验看看。”
  哥哥用同样的方法对水做了挥发性实验,得到了与酒精相似的图形。哥哥把两个图形放在一起让小明比较,如图3。
  小明边观察边说:“酒精挥发时温度下降得比水快而且多!”
  哥哥说:“你观察得很仔细!酒精和水都是能够挥发的液体,而且在挥发时都会带走很多热量使周围温度降低。你看,现在浸过水的滤纸还有些湿,说明水没有酒精挥发得快,结合图形是不是正说明了酒精比水更易挥发,能够带走更多的热量?,,“嗯,是的。以前我只知道点燃酒精来加热物体,现在我明白为什么酒精可以让我退烧啦!化学实验真奇妙,我真想快快长大,也会使用这套仪器解决更多的为什么!”小明兴奋地说。
  在上述实验中,当把固定了滤纸的普通温度传感器探头移出液体试剂瓶时,挥发现象发生。由于挥发是吸热过程,导致温度降低。该实验中的酒精是体积比为1:1的无水乙醇和蒸馏水的混合溶液。在相同条件下,用无水乙醇做实验,其挥发造成的温差远远大于水。可见无水乙醇挥发时吸收的热量要比水多。但因乙醇有一定的刺激性,因此在使用物理降温方法时,常用25%,50%的酒精擦浴。
  想一想:以上温度曲线为什么会在降到最低点后又缓慢上升?(提示:实验是在27。C室温下进行的)
  做一做:你用温度计或体温计就可以模拟上述实验。请将餐巾纸缠在温度计的前端。分别浸在水和酒精(或白酒)中,观察并记录温度计读数的变化。如果你有兴趣,还可以将温度随时间变化的曲线画出来。看看身边还有什么物质会挥发?快慢如何甲不妨用实验验证一下。
  责任编辑 侯秀姣
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