高中物理 第9章 第4节 物态变化中的能量交换同步辅导与检测课件 新人教版选修33.ppt

第4节物态变化中的能量交换 固体 液体和物态变化 莱顿弗罗斯特现象吃过 铁板烧 的人都看到过生牛肉丝倒在滚烫的铁板上 哧哧 作响的情景 但是几乎没有人想到这里面还有什么学问可以研究 二百多年前德国物理学家莱顿弗罗斯特 对类似的现象进行了一番研究 发现了一种奇怪的现象 一只铁勺子在炉火上烧得通红 将水滴落到铁勺表面 当第一滴落到铁勺表面时 它的汽化过程竟长达30s 而第二滴汽化只延续了10s 以后落下去的水滴只保留了1 2s就被汽化了 究竟是什么原因造成了这种现象 原来 当第一滴水滴落到灼热金属表面时 由于弹性作用它会向上反弹 同时 在接触高温表面的一瞬间 水滴表面一薄层被迅速气化 形成了一个厚约0 1mm的蒸气层 这层蒸气一方面支持住小水滴 使之悬在金属板上 另一方面又起了绝热作用 使金属的热不能很快的传给水滴 从而延续了汽化的过程 当第二滴水滴落下时 由于自然冷却和第一滴水的冷却作用 表面温度没有最初那么高了 第二滴水滴表面的水蒸气层没有那么厚 因此第二滴水滴汽化变快了 以后落下去的水滴 水蒸气层更薄 所以它们汽化得更快了 1 熔化是指物质从 变成 的过程 凝固是指物质从 变成 的过程 2 某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比 称做这种晶体的 不同晶体的熔化热 非晶体 确定的熔化热 3 汽化是指物质从 变成 的过程 液化是指物质从 变成 的过程 4 某种液体汽化成同温度的气体时所需的 与其 之比 称做这种物质在这个温度下的汽化热 汽化热还与外界气体的 有关 1 固态液态液态固态2 熔化热不相同没有3 液态气态气态液态4 能量质量压强 熔化热 1 熔化与凝固熔化 物质从固态变成液态的过程 凝固 物质从液态变成固态的过程 注 熔化是凝固的逆过程 2 熔化热某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比 称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凝固时放出的热量相等 注 由于不同物质其晶体的空间点阵不同 要破坏不同物质的结构 所需的能量就不同 因此不同晶体的熔化热也不相同 绝热容器里盛有少量温度是0 的水 从容器里迅速往外抽气的时候 部分水急剧地蒸发 而其余的水都结成0 的冰 则结成的冰的质量是原有水质量的多少 已知0 时水的汽化热l 2 49 106j kg 冰的熔化热 3 34 105j kg 解析 水蒸发时需要汽化热 题中条件下 这些热量只能由其余的水结成冰所减少的内能所提供 设蒸发的水的质量是m1 结成的冰的质量是m2 蒸发所需吸收的热量q1 m1l 水结成冰所放出的热量q2 m2 由于容器与外界不发生热交换 由q1 q2 即m1l m2 得 所以结成冰的质量与原有水质量之比 即m冰 88 m水 答案 88 汽化热 1 汽化与液化汽化 物质从液态变成气态的过程 叫汽化 液化 物质从气态变成液态的过程 叫液化 2 汽化热某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比 称做这种物质在这个温度下的汽化热 注 1 晶体只在达到熔点时熔化 而液体可以在任何温度下汽化 所以提到汽化热时一定要注意是在什么温度下的汽化热 液体汽化时体积会增大很多 分子吸取的热量不只用于挣脱其他分子的束缚 还用于膨胀时克服外界气压做功 所以汽化热还与外界气体的压强有关 2 一定质量的物质 在一定的温度和压强下 汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等 在压强为1 01 105pa时 使20 10kg的水全部汽化 需要吸收的热量是多少 解析 查表知在压强为1 01 105pa时 水在沸点时的汽化热为2260kj kg 要使20 的水汽化 应先使水温上升为100 则需吸收的热量总共为 q cm t m l 4 2 103 10 100 20 j 10 2260 103j 2 6 107j 答案 2 6 107j 基础巩固 1 用吹风机的热风吹一支蘸了酒精的温度计时 温度计的示数是 a 先降低后升高b 先升高后降低c 一直降低d 一直升高 解析 当用热风吹温度计时 酒精先汽化 从温度计上吸热 导致温度计的示数降低 当酒精全部汽化后 温度计从热风中吸热 导致示数升高 答案 a 能力提升 7 大烧杯中装有冰水混合物 在冰水混合物中悬挂一个小试管 试管中装有冰 给大烧杯加热时 以下现象正确的是 a 烧杯中的冰和试管内的冰同时熔化b 试管内的冰先熔化c 在烧杯内的冰熔化完以前 试管内的冰不会熔化d 试管内的冰始终不熔化 解析 物体间要发生热传递的条件是两者存在温度差 冰水混合物中的冰熔