科技小论文

探究“水的三态变化” 丹城中学   207    朱开宇 洗浴过后，浴室的地面，墙壁总是布满了水珠，像“出汗”一样。是不是洗浴时溅出去的？稍微观察一下，很快就能排除这种可能性，初步判断是一种水的变化。于是针对上面的问题，我展开了一系列的调查。 通过上网查资料，了解到“水的三态变化”，即水有三态：气态、液态、固态。气态到固态的变化称凝华； 固态到气态的变化称升华；固态到液态的转化称熔化；液态到固态的变化称凝固；气态到液态的变化称液化；液态到气态的变化称为汽化。我还真难以反应过来。这些的变化过程是怎样产生的呢？俗话说：“科学离不开实验。”于是我展开了一系列的科学小实验。具体如下： 实验器材：玻璃板、温度计、烧杯、水、电水壶、冰箱。 实验一：探究液态到固态的转化（凝固） 步骤：1、将水倒入烧杯中，然后放进冰箱冷冻室，在低于零度的条件下进行冷冻。 2、三小时后，水由液态变成固态。可知，水从液态变向固态，需要吸收冷气，释放出热量。 实验二：探究固态到液态的转化（溶化） 1、将刚才的冰置于大气中，把温度计放在装有冰的烧杯旁边，观察其读数。 时间 温度 1分钟 10 5分钟 5.4 10分钟 1.2 15分钟 8 20分钟 9.5     探究结果：发现周围空气温度随时间的推移，开始是逐渐变低，到后来逐渐变高。通过查阅资料和归纳，原来熔化时水要吸收热量，因此导致周围空气变低，而不是传统印象中的变高。 实验三：探究水由液态变成气态的转化（汽化）及气态变液态的转化。 我们在传统的思维中都知道烧开水时全冒“烟”，但这个“烟”并不呛人，实际上是一种所谓的水蒸气液化后的小水珠。瓦特就是根据这种原理发明了蒸汽机。 实验步骤：1、用电热水壶盛满自来水，插上电源后进行烧水，但水不要烧开，低于水的沸点100摄氏度，水烧一段时间后就会沸腾，产生水蒸气。 2、这时就用玻璃板放在水壶的上端，很快水壶冒上来的“烟”碰到玻璃板就会产生小水珠，有时为了试验更明显，可事先将玻璃板放到冰箱里进行冷冻，效果会更好些。这个小水珠与浴室墙壁、地面的类似，会不会就是这种现象？但好奇还是驱使我进行下一步试验。我将温度计放在玻璃板旁边，然后放在其他地方，实验结果如下： 实验 烧水处（摄氏度） 其他地方（摄氏度 1 40 24 2 35 23.5 3 41.5 24.4       通过比较，发现这种“液化现象”释放热量吸收冷气。 而汽化因为本身烧水周围温度高，该测温实验无法进行。 根据资料得知，汽化释放冷气吸收热量。原来如此。 实验四:探究水由固态变成气态的转化。 1、将从冰箱拿出的冰置放在大气中，静置一段时间，同时在旁边可以发现大气中“烟”状的物质，这就是水蒸气液化后的小水珠。同时由于这种转变使温度计的气温下降。 2、进一步，冰从固态变为气态的水是吸收热量的。而在实验中可以看到的就是冰从固态变为气态后再次变为液态的现象。 凝华的实验由于条件限制，我暂时无法完成，只能借助相应的录像进行了解。我了解到凝华过程中是吸收冷气放出热量的。 综合上面的各次实验以及了解的资料，特以下物质三态的转变关系及能量变化： 得到上述结论后，我推断出浴室的墙壁和地面上的水珠是通过液态水（汽化）--------气态水（液化）----------液态水的过程。即洗涤的热水放出后遇热汽化变成水蒸气，而水蒸气散发到温度低于淋浴房热水温度的瓷砖上，液化成液态水。 通过一系列实验、分析，我终于恍然大悟--------原来科学如此神奇！ 科学领域中有许许多多的奥秘，它们都值得我们去探究。通过这次实验，我懂得我们在生活要多观察，多实践，才能获得更多的知识。