090207热学讲座3物态和物态变化.ppt

物态和物态变化 晶体和非晶体晶体 如石英 云母 明矾 食盐 硫酸铜 蔗糖 味精 金属等 固特点 有天然的规则的几何形状 体有确定的熔点 各向异性 非晶体 如玻璃 蜂蜡 松香 沥青 橡胶等 特点 没有规则的外形 没有确定的熔点 各向同性 单晶体 单个的晶体颗粒 晶体多晶体 由许多单晶体杂乱无章地组合而成 如蔗糖块 常见的金属 没有规则的几何形状 各向同性 从实验知道 晶体在不同方向上的物理性质 力学性质 热学性质 电学性质 光学性质等 是不同的 这种现象叫做晶体的各向异性 各向异性是晶体区别于非晶体的一个基本特征 可以借助物体是否具有各向异性来判断它是不是晶体 同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 物质是晶体还是非晶体不是绝对的 在一定的条件下 晶体和非晶体可以互相转化 2 液体 液体的微观结构液体的性质介于气体和固体之间 更接近于固体 液体表现出各向同性 液体分子间的距离小 相互间作用力还很大 因此液体分子的热运动与固体类似 主要表现为在平衡位置附近作微小的振动 跟固体不同的是液体分子没有长期固定的平衡位置 在一个平衡位置附近振动一小段时间后 又转到另一个平衡位置附近去振动 即液体分子可以在液体中移动 这就是液体具有流动性的原因 液体的表面张力液体表面层 与气体接触的液体薄层叫做表面层 分子分布较其内部稀疏 分子间距离大于r0 表面层的分子力表现为引力 液面各部分间相互吸引的力 叫做表面张力 液体的表面张力使液面具有收缩到最小面积的趋势 表面张力跟液面相切 作用在任何一部分液面上的表面张力 总是跟这部分液面的分界线垂直 浸润和不浸润 一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上 这种现象叫做浸润 一种液体不会润湿某种固体 不会附着在这种固体的表面上 这种现象叫做不浸润 一种液体是否浸润某种固体 与这两种物质的性质都有关系 浸润和不浸润是分子力作用的表现 应用 脱脂棉浮游选矿法游禽 毛细现象浸润液体在细管中上升的现象 不浸润液体在细管中下降的现象称为毛细现象 实验和理论都指出 对于一定的液体和一定材质的管壁 管的内径越细 液体所能达到的高度越高 液晶 1888年赖尼策尔的发现与雷曼的研究 某些有机化合物在加热时 并不直接由固态变为液态 而是要经过一个 或几个 介于固态与液态之间的过渡状态 这种处在过渡状态的物质称为液晶 液晶是一种特殊的物质 它的力学性质像是液体 具有液体的流动性 而它的光学性质又像某些晶体那样具有光学各向异性 3 饱和汽与饱和汽压 蒸发 只在液体表面进行 并且在任何汽化温度下都能发生的汽化现象 沸腾 在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象 液体沸腾时的温度叫做沸点 大气压增大时沸点升高 饱和汽与饱和汽压 与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽 没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽 一定温度下某种液体的饱和汽的压强叫做这种液体在该温度下的饱和汽压 对于给定的液体 一定温度下的饱和汽压一定 温度升高 饱和汽压也相应增大 一定液体的饱和汽压只随着温度的改变而改变 与蒸汽所占有的体积无关 与蒸汽所在的空间有无其他气体无关 空气的湿度空气中所含水蒸气的压强叫做空气的绝对湿度 某温度时空气的绝对湿度跟同一温度下水的饱和汽压的百分比叫做当时空气的相对湿度 4 物态变化中的能量交换 熔化热某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比 叫做这种晶体的熔化热 一定质量的晶体 熔化时吸收的热量与其凝固时放出的热量相等 不同晶体的熔化热不同 非晶体没有确定的熔化热 汽化热某种液体汽化成同温度的气体时所需