高中物理 9.4 物态变化中的能量交换课件1 新人教版选修33.ppt

第九章固体 液体和物态变化 9 4物态变化中的能量交换 1 了解熔化热 汽化热 并能从微观角度解释相关过程 2 会计算与熔化热 汽化热相关的问题 3 能解释生活中有关熔化 凝固 汽化 液化的物理问题 学习目标定位 学习探究区 一 熔化热 二 汽化热 一 熔化热 问题设计 固体熔化时为什么会吸热 晶体和非晶体在熔化过程中有什么差别 答案固体熔化时要克服分子间引力做功 吸热能增加分子势能 晶体在熔化过程中温度不变 而非晶体在熔化过程中温度会发生变化 要点提炼 1 熔化时热 凝固时热 2 一定质量的晶体 熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量 3 不同的晶体有不同的结构 要破坏不同物质的结构 所需的能量就 因此不同晶体的熔化热也不相同 熔化热是晶体的热学特征之一 一 熔化热 吸 放 相等 不同 4 熔化热的计算公式如果用 表示物质的熔化热 m表示物质的质量 q表示物质熔化时所需要吸收的热量 则q m 熔化热的单位是 焦耳 千克 即j kg 一 熔化热 5 熔化吸热 凝固放热的原因固体物质分子受到其他分子的强大作用 被束缚在附近振动 对固体 一部分分子获得能量以摆脱其他分子的束缚 从而可以在其他分子间移动 固体开始熔化 故熔化需要 填 吸热 或 放热 凝固是熔化的逆过程 所以要 填 吸收 或 放出 热量 一 熔化热 一定的位置 加热 吸热 放出 二 汽化热 液体汽化时为什么会吸热 汽化热与哪些因素有关 问题设计 答案液体汽化时 液体分子离开液体表面成为气体分子 要克服其他液体分子的吸引而做功 因此要吸热 汽化热与物质汽化时的温度及外界气体压强有关 返回 要点提炼 1 汽化时热 液化时热 2 一定质量的物质 在一定温度和压强下 汽化时吸收的热量与液化时放出的热量 3 液体汽化时的汽化热与和都有关系 4 汽化热的计算公式设某物质在一个标准大气压时 沸点下的汽化热为l 物质的质量为m 则q lm 汽化热的单位为 焦耳 千克 即j kg 二 汽化热 吸 放 温度 相等 外界气压 5 汽化吸热 液化放热的原因液体汽化时吸热 一方面是因为液体分子离开液体表面成为气体分子 要克服其他液体分子的而做功 另一方面是液体汽化时体积膨胀要克服做功 二 汽化热 吸引 外界气压 例1 关于熔化及熔化热 下列说法正确的是 a 熔化热在数值上等于熔化单位质量晶体所需的能量b 熔化过程吸收的热量等于该物质凝固过程放出的热量c 熔化时 物质的分子动能一定保持不变d 熔化时 物质的分子势能一定保持不变 一 熔化热的理解及计算 典例精析 典例精析 解析只有晶体熔化过程吸收的热量等于凝固过程放出的热量 并且温度保持不变 分子动能不变 熔化吸热 对于晶体而言 只增加分子势能 对非晶体上述关系都不成立 答案a 一 熔化热的理解及计算 典例精析 例2 一电炉的功率p 200w 将质量m 240g的固体样品放在电炉内 通电后电炉内的温度变化如图1所示 设全部电能转化为热能并全部被样品吸收 试问 该固体样品的熔点和熔化热为多大 一 熔化热的理解及计算 图1 典例精析 解析由题图知 样品的熔点为60 熔化时间t 2min 电流做功w pt 设样品的熔化热为 样品熔化过程中共吸收热量q m 由w q 即pt m 得 答案60 1 105j kg 一 熔化热的理解及计算 典例精析 例3 关于汽化热的概念 下列描述准确的是 a 某种液体在一定温度下汽化时所吸收的能量和其质量之比b 某种液体沸腾时 所吸收的热量和其质量之比c 某种液体在特定的温度下汽化时所吸引的能量与其质量的比值d 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 二 汽化热的理解和计算 典例精析 解析汽化热是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 所以只有d正确 答案d 二 汽化热的理解和计算 典例精析 例4 水在不同温度下有不同的汽化热 温度升高 水的汽化热 填 增大 或 减小 水在100 时的汽化热是2 26 106j kg 它表示使1kg100 的水变成100 的水蒸气需吸热 这些热量完全用于增加水分子的 二 汽化热的理解和计算 典例精析 解析温度越高 水分子运动的平均动能越大 越容易克服液体内部的水分子对它的束缚变成气体分子 因此液体汽化所需热量减少 q ml 1kg 2 26 106j kg 2 26 106j 水在沸点变成同温度的水蒸气时 分子平均动能不变 分子势能增大 答案减小2 26 106j分子势能 二 汽化热的理解和计算 自我检测区 1 2 课堂要点小结 3 4 1 熔化热的理解 质量相同 温度都是0 的水和冰的内能相比较 正确的说法是 a 水的内能多 因为水凝结成冰时要放出热量 内能减少b 冰的内能多 因为冰的密度比水的小 水凝结成冰时 体积是增大的 分子的势能是增大的c 它们的内能是相等的 因为它们的温度相等d 无法比较 因为它们的体积不一样 1 2 3 4 答案a 解析因为质量和温度相同 所以冰和水的分子动能相同 但冰在熔化成同温度的水时 要吸收热量增加分子势能 所以水的内能多 1 2 3 4 2 熔化热的理解 关于熔化热 下列说法正确的是 a 熔化热只与物质的种类有关b 熔化热只与物质的质量有关c 熔化热与物质的种类 质量都有关d 以上说法都不正确 1 2 3 4 解析要理解熔化热就要从熔化热的概念入手 熔化热是指晶体熔化过程中所需能量与其质量的比值 故a正确 答案a 1 2 3 4 3 熔化热的理解 晶体在熔化过程中 吸收热量的作用是 a 增加晶体的温度b 克服分子间引力 增加分子势能c 克服分子间引力 使分子平均动能增加d 既增加分子平均动能 也增加分子势能 1 2 3 4 解析晶体熔化时温度不变 分子平均动能不变 吸收的热量用于增加分子势能 答案b 1 2 3 4 4 汽化热的理解 用吹风机的热风吹一支蘸了酒精的温度计时 温度