紙鍋真的能燒出開水嗎

作者簡介高敬振，中教一級教師，市級學科帶頭人.自2001年至今已在《中學物理》、《中學物理教學參考》、《中學生數(shù)理化》、《讀書時報》等各報刊上發(fā)表教學論文300余篇.

提出問題我們知道鋁塊能夠在鐵鍋里通過加熱熔化成鋁水，原因是鐵的熔點是1 535 ℃，高于同種情況鋁的熔點660 ℃，所以當鋁已經熔化時，鐵還是沒事的.紙的著火點大約是183 ℃，高于標準大氣壓下水的沸點100 ℃，那么用紙鍋能不能將水燒開呢？

進行猜想

猜想1：能，因為當水達到100 ℃沸騰時，紙還沒有達到它的著火點.

猜想2：不能，因為一般的普通火焰都會達到400 ℃~600 ℃的溫度，此時早已超過了紙的著火點，紙會燃燒.

進行實驗

1. 準備器材：（1）紙鍋.紙鍋是我們這個實驗中最難準備的器材，它需要我們自己親手制作.找一張長方形的光滑厚紙，按圖1中的虛、實線折疊或用筆畫出來（注意四個角上折成小正方形時會更好做一些），用剪刀將虛線處剪開，然后沿著實線折起來，最后用膠水粘牢，這樣就做出一個規(guī)則的小紙鍋了.

（2）其他器材：見上頁圖2所示.

2. 實驗設計：將實驗分成三個小組、兩個步驟來做（如圖2所示）.

步驟一：第1組中的小紙鍋中不放水，在第2組中的小紙鍋中放入約為紙鍋容積一半的水，在第3組中的小紙鍋中放盡量多的水，然后同時用酒精燈加熱紙鍋底部.注意每組中的紙鍋與酒精燈的位置及火焰大小都是相同的.

步驟二：在水繼續(xù)沸騰的情況下，將第2組中的酒精燈由紙鍋底部移到紙鍋的前側面（A面）下面，盡量調大些火焰，進行觀察.

3． 實驗現(xiàn)象：

步驟一：第1組中的紙鍋片刻就燃燒了起來；第2組和第3組中的紙鍋沒有燃著，鍋里的水最后都能沸騰起來，只是第3組所用的時間稍長一些.

步驟二：紙鍋前側面（A面）下半部分（即有水的部分）安然無恙，而上半部分（即沒水的部分）被燒焦，甚至燃燒起來.

得出結論紙鍋確實能將水燒開，猜想1正確.

比較論證由步驟一中的第1組與第2、3組比較，可以充分說明兩點：一是紙的著火點比酒精燈的火焰溫度要低，酒精燈可以將紙點燃；二是放水的紙鍋之所以沒有燃燒起來，是由于水的存在.從步驟二的實驗現(xiàn)象中也同樣可以說明這兩點.

紙鍋為什么能將水燒開，而紙鍋不會燃燒起來呢？我們還是從科學的角度來分析一下吧！紙鍋之所以沒有燃燒起來，根本原因就是它的溫度還沒有達到紙的著火點.我們知道水在受熱升溫時會不斷吸收熱量，當溫度升高到一定的程度時，它就會沸騰起來.由于水是晶體，當它沸騰時，雖然它還會不斷地吸收熱量，但它的溫度卻不再繼續(xù)升高了，所以在通常情況（1標準大氣壓）下，水所能達到的最高溫度只有100 ℃.由于紙鍋與水是緊密接觸的，火焰上幾百攝氏度的高溫所產生的熱量會迅速被水吸收，而使紙不能升到更高的溫度，如果忽略紙的厚度，那紙鍋底部紙的溫度應與鍋中（沸）水的溫度相同.由此可知，在鍋中的水未干之前，紙鍋本身的溫度最高只有100 ℃，這個溫度還是遠遠低于紙的著火點的.所以紙在水沸騰時是不會被燒壞的，這也就是它能將水燒開的原因了.

紙鍋燒水的實驗以及其中所包含的科學道理在實際生活中都有哪些應用呢？相信同學們開動腦筋一定會想出很多的奇思妙用！加油吧！

責任編輯 程 哲