题目
一封闭钟罩中放一小杯纯水Ⅰ和一小杯糖水Ⅱ,纯水液面高于糖水液面,静止足够长时间后发现 ( )A.烧杯内水量均无变化 B.Ⅰ杯水逐渐减少,Ⅱ杯中水量增加至两液面相平 C.Ⅰ杯中成空杯,Ⅱ杯中液面升高 D.Ⅱ杯中水减少,Ⅰ杯液面升高
一封闭钟罩中放一小杯纯水Ⅰ和一小杯糖水Ⅱ,纯水液面高于糖水液面,静止足够长时间后发现 ( )
A.烧杯内水量均无变化
B.Ⅰ杯水逐渐减少,Ⅱ杯中水量增加至两液面相平
C.Ⅰ杯中成空杯,Ⅱ杯中液面升高
D.Ⅱ杯中水减少,Ⅰ杯液面升高
题目解答
答案
A. 烧杯内水量均无变化:这个选项忽略了液体的蒸发。在封闭环境中,虽然水不能直接蒸发到钟罩外,但纯水和糖水都会发生蒸发,只是蒸发的速度可能不同。因此,这个选项是不正确的。
B. Ⅰ杯水逐渐减少,Ⅱ杯中水量增加至两液面相平:这个选项是正确的。由于纯水的蒸气压高于糖水,纯水会更快地蒸发。同时,由于糖水液面低于纯水液面,当纯水蒸发后,钟罩内的水分子浓度在纯水上方较低,而在糖水上方较高。由于浓度差,糖水中的水分子会逐渐通过空气(或水蒸气)的扩散作用渗透到纯水中,以平衡浓度差。这个过程会持续进行,直到两液面的水分子浓度达到平衡,即两液面相平。
C. Ⅰ杯中成空杯,Ⅱ杯中液面升高:这个选项过于极端。虽然纯水会蒸发并导致水量减少,但由于糖水液面原本就低于纯水液面,且糖水中的水分子会渗透到纯水中,所以纯水不会完全蒸发成空杯。因此,这个选项是不正确的。
D. Ⅱ杯中水减少,Ⅰ杯液面升高:这个选项与实际情况相反。由于纯水的蒸气压高于糖水,纯水会更快地蒸发,而不是糖水。同时,糖水中的水分子会渗透到纯水中,使得纯水的水量减少,糖水的液面上升。因此,这个选项也是不正确的。
答案是B。
解析
步骤 1:分析液体蒸发
在封闭环境中,虽然水不能直接蒸发到钟罩外,但纯水和糖水都会发生蒸发。由于纯水的蒸气压高于糖水,纯水会更快地蒸发。
步骤 2:分析水分子扩散
由于糖水液面低于纯水液面,当纯水蒸发后,钟罩内的水分子浓度在纯水上方较低,而在糖水上方较高。由于浓度差,糖水中的水分子会逐渐通过空气(或水蒸气)的扩散作用渗透到纯水中,以平衡浓度差。
步骤 3:分析最终结果
这个过程会持续进行,直到两液面的水分子浓度达到平衡,即两液面相平。因此,纯水杯中的水量会逐渐减少,而糖水杯中的水量会逐渐增加,直到两液面相平。
在封闭环境中,虽然水不能直接蒸发到钟罩外,但纯水和糖水都会发生蒸发。由于纯水的蒸气压高于糖水,纯水会更快地蒸发。
步骤 2:分析水分子扩散
由于糖水液面低于纯水液面,当纯水蒸发后,钟罩内的水分子浓度在纯水上方较低,而在糖水上方较高。由于浓度差,糖水中的水分子会逐渐通过空气(或水蒸气)的扩散作用渗透到纯水中,以平衡浓度差。
步骤 3:分析最终结果
这个过程会持续进行,直到两液面的水分子浓度达到平衡,即两液面相平。因此,纯水杯中的水量会逐渐减少,而糖水杯中的水量会逐渐增加,直到两液面相平。