例題2
泥茶壺制冷原因的探究。
在炎熱的夏天,農(nóng)家屋里常用泥土燒制的茶壺(圖4-2-2)盛涼開水,別看它又土又笨,可從它里面倒一些水喝,感覺水要涼得多,這是為什么呢?請你想一個辦法來探究,用泥茶壺盛的水是不是真的涼一些?為什么?

點(diǎn)撥
這是日常生活中遇到的十分平常的問題,但我們很少思考,更不會去探究。下面提供這樣的探究步驟供你參考:
(1)觀察、解釋。找一只泥茶壺,觀察它的構(gòu)造與其他杯子有何不同。利用學(xué)到的知識能否解釋構(gòu)造不同所導(dǎo)致的結(jié)果?
(2)實(shí)驗、體驗。取一只泥茶壺、一只塑料杯或玻璃杯,裝相同質(zhì)量且溫度相同的水(把開水倒入大盆,讓開水冷卻到溫度略高于室溫后再裝入杯子和泥茶壺中),分別加蓋,用兩支相同的溫度計同時進(jìn)行測量,每隔一段時間(如1 h)測量一次水溫,把測量結(jié)果記入預(yù)先設(shè)計好的表格中,根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行比較。測量結(jié)束后,喝一下兩個容器中的水,感受一下有什么不同。
(3)評估、交流。對觀察、實(shí)驗和體驗的結(jié)果進(jìn)行評估,并可根據(jù)查閱的相關(guān)資料進(jìn)行分析和交流,想一想,是否還有其他辦法進(jìn)行實(shí)驗和驗證?建議將探究的過程和結(jié)果及查閱的相關(guān)資料綜合起來寫一篇小論文。
解析:
1. 觀察泥茶壺構(gòu)造:泥茶壺由泥土燒制而成,表面有許多微小孔隙,具有透氣性;而塑料杯或玻璃杯表面光滑致密,不透氣。
2. 實(shí)驗設(shè)計與操作:取相同質(zhì)量、初始溫度相同的涼開水,分別裝入泥茶壺和塑料杯(或玻璃杯),均加蓋,用兩支相同溫度計同時測量水溫,每隔1小時記錄一次數(shù)據(jù)。
3. 現(xiàn)象分析:泥茶壺中的水溫度下降更快。因為泥土的微小孔隙能讓少量水滲透到壺壁表面,水蒸發(fā)時吸收熱量,使壺內(nèi)水溫降低;而塑料杯或玻璃杯不透氣,水難以蒸發(fā),降溫不明顯。
4. 結(jié)論:泥茶壺盛的水更涼,原因是壺壁水分蒸發(fā)吸熱。