30. (4分)服饰所用布料的透水气性会影响穿着的舒适感,透水气性是指单位时间内透过单位面积的水蒸气质量,为比较两款布料的透水气性,小明用如图所示的两个装置进行实验。在相同规格的容器中盛放等质量的水,用恒温装置维持水温不变,布料与容器口紧密贴合,容器口的面积为$40\ \mathrm{cm}^2$,装置甲中的水温为$37\ °\mathrm{C}$,实验室温度为$23\ °\mathrm{C}$。

(1)实验中,装置乙中的水温应为$°\mathrm{C}$。
(2)分别测出两装置中容器、水和布料的总质量$m_1$;30 min后,再次测出相应的总质量$m_2$,数据记录见表,分析数据可得:

①装置甲中透过布料1的水蒸气质量为g;
②布料的透水气性更好;
③布料2的透水气性为g/($\mathrm{m}^2·\mathrm{h}$)。

30. (1)37 (2)①1.88 ②2 ③1160
【点拨】本题考查控制变量法在探究布料透水气性实验中的应用,涉及根据实验目的控制变量(水温)以及通过质量变化计算透水气性(单位时间内透过单位面积的水蒸气质量)。
【解析】(1)实验中要比较两款布料的透水气性,根据控制变量法,除布料不同外,其他条件应相同,所以装置乙中的水温应为$37\ °\mathrm{C}$。
(2)①装置甲中透过布料1的水蒸气质量为$m_甲=m_{1甲}-m_{2甲}=225.00\ \mathrm{g}-223.12\ \mathrm{g}=1.88\ \mathrm{g}$。②装置乙中透过布料2的水蒸气质量为$m_乙=m_{1乙}-m_{2乙}=235.00\ \mathrm{g}-232.68\ \mathrm{g}=2.32\ \mathrm{g}$,相同时间内透过布料2的水蒸气质量大,所以布料2的透水气性更好。③容器口面积$S=40\ \mathrm{cm^2}=40×10^{-4}\ \mathrm{m^2}$,时间$t=30\ \mathrm{min}=0.5\ \mathrm{h}$,根据透水气性定义,布料2的透水气性为$\frac{2.32\ \mathrm{g}}{40×10^{-4}\ \mathrm{m^2}×0.5\ \mathrm{h}}=1160\ \mathrm{g/(m^2· h)}$。

【分析】
本题是探究布料透水气性的实验题，解题思路如下：①实验需遵循控制变量法，要比较两款布料的透水气性，除布料种类不同外，其他影响因素（如水温）需保持一致，据此确定装置乙的水温；②透过布料的水蒸气质量等于容器、水和布料的总质量减少量，即初始总质量减去30分钟后的总质量；③透水气性的定义是单位时间内透过单位面积的水蒸气质量，计算时需先将容器口面积和时间换算为题目要求的单位（平方米、小时），再用透过的水蒸气质量除以（面积×时间）得到结果。
【解析】
(1) 根据控制变量法，探究布料透水气性时，仅布料种类不同，其余条件（如水温）应相同，因此装置乙的水温应为37℃。
(2) ①装置甲中透过布料1的水蒸气质量为初始总质量与30min后总质量的差：$225.00\ \mathrm{g} - 223.12\ \mathrm{g} = 1.88\ \mathrm{g}$；
②装置乙中透过布料2的水蒸气质量为：$235.00\ \mathrm{g} - 232.68\ \mathrm{g} = 2.32\ \mathrm{g}$，相同时间内透过布料2的水蒸气质量更大，故布料2的透水气性更好；
③统一单位：容器口面积$S = 40\ \mathrm{cm^2} = 40×10^{-4}\ \mathrm{m^2}$，时间$t = 30\ \mathrm{min} = 0.5\ \mathrm{h}$，根据透水气性定义，计算得：$\frac{2.32\ \mathrm{g}}{40×10^{-4}\ \mathrm{m^2}×0.5\ \mathrm{h}} = 1160\ \mathrm{g/(m^2·h)}$。
【答案】
(1)37 (2)①1.88 ②2 ③1160
【知识点】
控制变量法、实验数据处理、单位换算
【点评】
本题结合实验探究考查控制变量法的应用及物理量的计算，需注意实验变量的控制和单位的统一，难度适中，属于基础实验题型。
【难度系数】
0.6