科技小论文:冰块在沸水里一定会融化吗?
作者:邱佩佩 指导师:唐 亮
一、选题背景:
有两个同学在争论。一个同学说,沸水里的冰块一定会融化;另一个同学说,沸水里的冰块不一定都会融化。我去请教老师,老师要我自己去做实验,自己去研究。
二、选题目的:
1、学会用实验的方法探索科学真理。
2、从小培养自己的创新意识。
三、实验过程:
1、先在小冰格里盛上水,将一根长10厘米左右的棉线一端放在水中,把冰格放在冰箱冷冻室里冻成小块冰备用。
2、用一根细铁丝照图弯一只试管托架,套在加热用的酒精灯瓶颈上。
3、取出小冰块,用拖在冰块上的线系住一只小螺帽;在一根大号试管中盛上约为容积五分之四的冷水后,将冰块和小螺帽投入试管,要求让冰块沉入水底而不浮上来。
4、将试管按图斜套在酒精灯上的试管搁架里,点燃酒精灯,稍待片刻试管中的水沸腾了。这时,你会发现一个奇怪的现象:上面的水在沸腾,而沉在水底的冰块竟然没有融化。
冰块在试管上部
加热的方法 火焰对准试管的上部 火焰对准试管的下部
图示
实验次数 10 10
实验结果 融化 融化
冰块在试管下部
加热的方法 火焰对准试管的上部 火焰对准试管的下部
图示
实验次数 10 10
实验结果 不融化 融化
四、实验结果分析:
为什么会产生这种奇特的现象呢?关键在于加热的方法和冰块的位置。冰块在试管下部,加热时火焰对准的是试管上部,水在加热过程中,试管上部的水受热膨胀而变得比较轻而停留在试管上部,由于水的“传热率”很小,因此热量传导到试管底部的速度很慢,所以试管底部的水一直很冷。说穿了,这块冰并不是“热水中的冰”,而只是“热水下的冰”,小冰块当然不会融化。
(本论文荣获第十八届瓯海区青少年科技创新大赛科学论文二等奖。)