晶体在熔化时的温度特点:吸热但温度不变。晶体熔化的条件是:①温度达到熔点;②继续吸热。两者缺一不可。
晶体与非晶体的熔化:
晶体有一定的熔化温度,叫做熔点,在标准大气压下,与其凝固点相等。晶体吸热温度上升,达到熔点时开始熔化,此时温度不变。晶体完全熔化成液体后,温度继续上升。熔化过程中晶体是固、液共存态。
非晶体没有一定的熔化温度。非晶体熔化过程与晶体相似,只不过温度持续上升,但需要持续吸热。 熔点是晶体的特性之一,不同的晶体熔点不同。
凝固是熔化的逆过程。实验表明,无论是晶体还是非晶体,在凝固时都要向外放热。晶体在凝固过程中温度保持不变,这个温度叫晶体的凝固点。同一晶体的凝固点与熔点相同。非晶体没有凝固点和熔点。
熔化实验中用水浴法加热的原因:
熔化实验中采用水浴加热(如图)的方法,利用水的对流,使受热更均匀,测量更科学。
影响熔点的因素 (1)压强平时所说的晶体的熔点,通常是指一个标准大气压下的情况。对于大多数晶体,熔化过程是体积变大的过程,当压强增大时,这些晶体的熔点升高;对于像金属铋、锑以及冰这样的晶体,熔化过程中体积变小,当压强增大时,这些晶体的熔点降低。
(2)杂质如果液体中溶有少量其他物质,即使数量很少,物质的熔点也会有很大变化。如果水中溶盐,凝同点就会明显下降。海水冬天结冰的温度比河水低就是这个原因。
晶体的熔化条件
晶体的熔化有温度达到熔点与继续吸热两个条件,二者缺一不可。如果晶体的温度达到熔点但不能继续吸热,晶体就不能熔化,仍然处在固态。如果可以从外界继续吸收热量,则晶体开始熔化,进入由固态变为液态的过程,如冰属于晶体,像冰变为水那样,物质从固态变为液态的过程称为熔化,晶体开始熔化时的温度称为熔点。当冰的温度升高到冰的熔点(也叫冰点)时,并继续吸热,冰便从同态逐渐变为液态。温度等于熔点时,晶体的状态可能是固态,可能是液态,也可能是同液共存态。
定义:
物质从气态变为液态的过程叫液化。
特点:
液化放热。
液化方法:
(1)降低温度;
(2)压缩体积。
当气体的温度降低到足够低的时候,所有的气体都可以液化,其中温度降到足够低是指气体的温度下降至沸点或沸点以下。小同的气体液化的温度不同。利用这种性质可以分离物质。用压缩体积的方法可以使大多数的气体液化,如日常生活中使用的煤气以及气体打火机用的燃气,就是用压缩体积的方法使它们液化的,有的气体单靠压缩不能使它们液化,必须同时降低温度才行。
液化放热在生活中的应用:
冬天手感到冷时,可向手哈气,是因为呼出的水蒸气液化放热;被锅内喷出的水蒸气烫伤比开水还厉害,是因为水蒸气液化过程要放热。浴室通常用管道把高温水蒸气送入浴池,使池中的水温升高是利用液化放热来完成的。
“白气”
1.含义:“白气”不是水蒸气,因为水蒸气是无色透明的气体,是看不见的。当水蒸气遇到外界温度较低的空气时,放热液化形成小水珠,悬浮在空气中,就是我们看到的“白气”。例如:冬天,从口中中呼出的“白气”;烧开水时从壶嘴喷出的“白气”;夏天,我们看到冰棒冒的“白气”;冰箱门打开时冒出的“白气”;飞机的白色尾气。
2.分类:“白气”现象可分为两类,一类是冷物体冒 “白气”;另一类是热物体冒“白气”。尽管它们都是水蒸气遇冷液化而成的小水珠,但水蒸气的来源却不同。例如:冰棒冒“白气”是冰棒周围附近空气中的水蒸气 (来源于冰棒之外)遇冷液化而成;烧开水时,壶嘴冒 “白气”是从壶中产生的水蒸气(来源于壶内)遇到壶嘴外附近的冷空气液化而成的。切记:共同的特点都是水蒸气要遇冷。
定义:
物质从气态不经过液态而直接变成固态的现象。
常见凝华物质:气态碘、水蒸气、气态钨、气态萘等。
常见凝华现象:
①霜:是空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶黏附在物体上形成的。它的环境温度比“下露”“下雾”时更低。
②灯泡用久发黑,目光灯两端发黑(先升华,后凝华)。
③云:是空气中的水蒸气遇冷,液化成的小水珠和凝华成的小冰晶悬浮在高空形成的。小冰晶和小水珠越积越多,最后就掉下来,在掉落的过程中小冰晶熔化便形成了雨。
特点:
凝华过程物质要放出热量。
物态变化解释雨、雪、云、雾、露、霜、冰雹的成因:
自然现象 |
成因 |
物态变化名称 |
雨 |
当云层中由水蒸气液化形成的小水珠合并成大水珠时,便形成雨 |
液化 |
云 |
太阳照到地面上,水温升高,含有水蒸气的高温空气快速上升,在上升过程中,空气逐渐冷却,水蒸气液化成小水珠或凝华成小冰晶,便形成云 |
液化、凝华 |
雾 |
雾是水蒸气在空气中遇到冷空气液化成的小水珠,这些小水珠悬浮在空气中,在地面附近称为雾 |
液化 |
露 |
在天气较热的时候,空气中的水蒸气在早晨遇到温度较低的树叶、花草等,液化成为小水珠附着在它们的表面上 |
液化 |
霜、雪 |
霜是水蒸气在地表遇到0℃以下的物体时,直接凝华为固体。如果高空的温度为0℃以下,水蒸气直接凝华成小冰晶,水便以雪的形式降回地面 |
凝华 |
冰雹 |
冰雹是体积较大的冰球,云中的水珠被上升气流带到气温低于0℃的高空,凝结为小冰珠。小冰珠在下落时,其外层受热熔化成水,并彼此结合,使冰珠越来越大。如果上升气流很强,就会再升入高空,在其表面形成一层冰壳,经过多次上下翻腾,结合成较大的冰珠。当上升气流托不住它时,冰珠就落到地面上,形成冰雹 |
凝华、熔化、凝固等 |
定义:
单位质量的某种物质,温度升高(或降低) 1℃所吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容。用符号c表示。
单位:
焦/(千克·摄氏度),符号是J/(kg·℃),读作焦每千克摄氏度,它表示的物理意义是:单位质量的某种物质温度升高(或降低)l℃时,吸收(或放出) 的热量是多少焦。
比热容的特征: (1)比热容是物质的一种特性:
a.比热容是反映质量相等的不同物质,在温度升高(或降低)的度数相同时,吸收(或放出)的热量是不同的物理量;
b. 不同的物质,比热容一般不同。
(2)比热容也是物质的一种属性:
a.比热容不随物体的质量改变而改变;
b.比热容与温度及温度变化无关;
c.比热容与物质吸热或放热的多少无关。
(3)比热容与状态有关:状态改变,比热容改变。
(4)比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量:在同样受热或冷却的情况下,比热容大的物质温度变化小,比热容小的物质温度变化大。
比热容与热量的区别和联系:
|
比热容 |
热量 |
特点 |
反映物质的吸热或放热的能力 |
反映物体吸收或放出热的多少 |
概念 |
单位质量的物质温度升高1℃吸收的热量 |
在热传递过程中,传递的内能的多少 |
单位 |
J/(kg·℃) |
J |
有关因素 |
只与物质的种类、状态有关,而与质量、温度、热量无关 |
与比热容、质量、温度的改变量有关 |
联系 |
Q=cm△t |
巧法解图像类问题:
在物理学习过程中,我们常常会遇到图像题,此类题目的难度并不大,但是很多同学出错。有的看不懂图像,有的没有看清楚坐标轴,甚至有的会感到无从下手。其实此类问题用“公式法”会很容易解决,而且不易出错,具体方法是:根据公式,把题目图像的要求进行变形,最后根据图像得出答案。
例:用同样的酒精灯对质量相同的甲、乙两种液体加热,实验得m两种液体的温度随加热时间的变化关系如图所示,用T
甲、T
乙分别表示甲、乙两种液体的沸点,c
甲,c
乙分别表甲、乙两种液体的比热容,根据图像可得出正确的关系是( )
A.T
甲>T
乙,c
甲>c
乙B.T
甲>T
乙,c
甲<c
乙
C.T
甲<T
乙,c
甲>c
乙D.T
甲<T
乙,c
甲<c
乙解析:观察图线,乙图线与时间轴平行的“平台”对应的温度较高,不难看出T
乙>T
甲。虚线部分表示时间相同则两种液体吸收的热量相同。又因为两种液体的质量相同,因此我们把公式Q=cm△t进行变形,c=
,而可从图像看出甲的温度变化大,故c
甲<c
乙答案:D