Question

【題目】由于怕飯菜太燙，來不及冷卻而影響小明的早餐，媽媽總是很早就起床了為了讓媽媽多睡一會兒，小明就想找到一種讓物體快速冷卻的方法．為此小明進行如下探究：

小明注意到媽媽是把飯菜放在空氣中冷卻的，而廚房中適合用來冷卻的另一種物質就是水．水和空氣哪個的導熱性能好呢？

為此小明用兩個相同的牛奶瓶，都裝入熱牛奶，一個放在溫度與室溫相同的水中，另一個就放在空氣中，為了盡量減少其他因素的影響，他把兩個瓶都用木塊墊起來，放在同一個桌面上，如圖所示．實驗時他每隔一定的時間記錄一次甲、乙兩溫度計的示數，得到的數據如表：

時間/min	1	5	10	15	20	25	30	35	40	45
甲的示數/℃	80	65	53	42	34	33	33	33	33	33
乙的示數/℃	80	70	61	53	46	40	35	33	33	33

(1)從表格中的數據可知空氣環境的溫度約為________ ℃，對甲、乙兩個瓶中的牛奶，小明要控制它們哪些量相同？________(至少填一個)

________.

(3)進一步分析表中甲的示數，小明又發現，在冷卻過程中，牛奶冷卻的快慢前后并不一致，是越來越________的．

(4)如果有一天你要喝一杯奶茶，可以有兩種方法供你選擇：

①先將滾燙的熱茶冷卻5 min，然后加一匙冷牛奶；

②先將一匙冷牛奶加進滾燙的熱茶中，然后冷卻5 min；

結合本次探究，你認為方法________的冷卻效果更好．

Answer 1

【答案】33℃ 質量和初溫 放在水中冷卻比在空氣中冷卻效果要好 慢 ①

【解析】

控制變量法是讓某一個相關因素發生變化，觀察其對結果的影響；
影響牛奶降低溫度的因素很多，比如牛奶的質量、初溫等等；
根據表格數據，如果溫度計溫度越低，說明冷卻效果越好；
物體進行熱傳遞時，熱量傳遞的速度與兩個物體溫度差有關，溫度差越大，熱量傳遞的越快；分析哪種方法冷卻效果較好。

（1）根據表格數據可知，當溫度為33℃時，兩溫度計不再變化，故環境溫度為33℃；與牛奶降溫的因素很多，但只能保證其中一個發生改變，所以需要讓質量和初溫相同；

（2）通過實驗數據發現，相同時間內，水中浸泡的牛奶溫度較低，說明放在水中冷卻比在空氣中冷卻效果要好；

（3）當實驗時間較長時，相同時間內牛奶降溫的速度逐漸變慢，就是指冷卻速率變慢。這是由于隨著牛奶溫度下降，周圍水的溫度在升高，使牛奶冷卻的速度變慢了；

（4）熱水和環境溫差越大，熱水降溫越快，所以當熱奶茶和環境溫度差越大時先冷卻，然后再放入適量冷牛奶，故①的冷卻效果更好。