高中物理 第9章 固体、液体和物态变化 第4节 物态变化中的能量交换课件 新人教版选修33.ppt

第九章 固体 液体和物态变化 第四节物态变化中的能量交换 课前预习 1 熔化与凝固 1 熔化 物质从 变成 的过程叫做熔化 2 凝固 物质从 变成 的过程叫做凝固 2 熔化热 1 某种晶体熔化过程中所需的 与其 之比叫做这种晶体的熔化热 2 用 表示晶体的熔化热 则 在国际单位制中熔化热的单位是焦耳 千克 j kg 熔化热 固态 液态 液态 固态 能量 q 质量 m q m 1 汽化和液化 1 汽化 物质从 变成 的过程叫做汽化 2 液化 物质从 变成 的过程叫做液化 2 汽化热 1 某种液体汽化成同温度的气体时所需要的 与其 之比叫做这种物质在这一温度下的汽化热 2 用l表示汽化热 则l 在国际单位制中汽化热的单位是焦耳 千克 j kg 汽与热 液态 气态 气态 液态 能量 q 质量 m q m 判一判 1 凝固指的是物质从气态变成固态的过程 2 晶体熔化时从外界吸收热量 其温度不断升高 3 一定质量的物质 在一定的温度和压强下 汽化时吸收的热量大于液化时放出的热量 4 把0 的冰放在0 的房间里冰可能会溶化 5 1g100 的水的内能比1g100 的水蒸气的内能小 选一选 多选 物态变化现象在一年四季中随处可见 下列关于这些现象的说法中正确的是 a 春天的早晨经常出现大雾 这是汽化现象 要吸收热量b 夏天用干冰给运输中的食品降温 这是利用干冰熔化吸热c 秋天的早晨花草上出现了小露珠 这是液化现象 要放出热量d 冬天在窗户玻璃上出现冰花 这是凝华现象解析 春天的早晨经常出现大雾 这是空气中的水蒸气遇冷凝成小液滴 是液化现象 选项a错误 夏天用干冰给运输中的食品降温 这是利用干冰升华吸热 选项b错误 本题选项cd正确 cd 想一想 生活在北方的人都知道 下雪不冷化雪冷 意思是说融雪天往往比下雪天更冷 这是为什么呢 答案 融雪时 雪由固态变成液态要从周围吸收大量的熔化热 使周围的气温更低 人感觉更冷 课内探究 我们在初中学过 蒸发吸热 液化放热 熔化吸热 凝固放热 请依据以上规律思考如下问题 100 的水和100 的水蒸气都可以烫伤人 但往往水蒸气烫伤人的后果更严重一些 这是什么原因 提示 100 的水蒸气本身温度已经很高 当它遇到相对冷的皮肤还会液化放出热量 所以被100 的水蒸气烫伤比100 的水烫伤更为严重 探究物态变化中的能量和温度 1 物态变化中的能量交换 2 固体熔化中的温度特点固体分子间的强大作用使固体分子只能在各自的平衡位置附近振动 对固体加热 在其开始熔化之前 获得的能量主要转化为分子的动能 使物体温度升高 当温度升高到一定程度 一部分分子的能量足以克服其他分子的束缚 从而可以在其他分子间移动 固体开始熔化 晶体熔化过程中 当温度达到熔点时 吸收的热量全部用来破坏空间点阵 增加分子势能 而分子平均动能却保持不变 所以晶体有固定的熔点 非晶体没有空间点阵 吸收的热量主要转化为分子的动能 不断吸热 温度就不断上升 3 液体汽化中的能量特点液体汽化时 由于体积明显增大 吸收热量 一部分用来克服分子间引力做功 另一部分用来克服外界压强做功 4 互逆过程的能量特点 1 一定质量的晶体 熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等 2 一定质量的某种物质 在一定的温度和压强下 汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等 典例 bd 解题指导 了解晶体熔化的特点 晶体熔化过程中 虽然温度不变 但仍吸收热量 用于改变分子势能 解析 这是晶体的熔化图象 图中所示三段过程中要一直吸收热量 故b项正确 ab bc cd三阶段中 ab段是固体 bc段是熔化过程 固 液共存 故c错 d正确 有利于水蒸发时吸热 加快水的蒸发 解析 1 经常在两罐间洒些水 就能起到保鲜作用 先联系实际 非洲地区比较热 食物和饮料在高温环境中易变质 再考虑水蒸发能吸热 所以洒水的原因应为利用水蒸发吸热降低食物和饮料的温度 便于长期保存 2 放在干燥通风的地方很自然想到是为了加快水分蒸发从而吸收更多的热 使食物和饮料温度不致过高 起到保鲜作用 素养提升 冰的熔化热很大 1千克0 的冰熔化成0 的水放出的热量 相当于把1千克0 的水升高到80 需要的热量 冰的这一特点对自然界有重要的意义 它使得初冬时 一个寒冷的夜晚不会把江河湖泊全部封冻起来 气温也不会骤然下降 初春时 一个阳光灿烂的晴天不会使冰雪全部熔化 造成江河泛滥 气温也不会骤然升高 在日常生活中 人们利用冰熔化热大的特点来冷藏食品 冰镇饮料等 冰的熔化热的重要意义 冬季在菜窖里放上几桶水 可以使窖内的温度不致降低得很多 防止把菜冻坏 这是什么道理 如果在窖内放入m 200kg t1 10 的水 试计算这些水结成0 的冰时放出的热量相当于燃烧多少千克干木柴所放出的热量 木柴的燃烧值约为k 1 26 104kj kg 冰的熔化热取 3 35 105j kg 答案 6kg解析 因为水降温并结冰的过程中将放出热量 所以窖内温度不会太低 设这些水结成0 的冰时放出的