高二物理人教选修33课件9.4物态变化中的能量交换

1、,第九章固体、液体和物态变化 9.4 物态变化中的能量交换,高中物理选修3-3人教版,目标定位1.知道熔化和凝固、汽化和液化的物态变化过程2.知道物态变化过程中伴随能量的交换3.掌握能量守恒定律,一、熔化热 1熔化和凝固 熔化：物质从_变成_的过程 凝固：物质从_变成_的过程 2熔化热 某种晶体在熔化过程中所需的_与其_之比，称做这种晶体的熔化热,预习导学,固态,液态,液态,固态,能量,质量,二、汽化热 1汽化和液化 汽化：物质从_变成_的过程 液化：物质从_变成_的过程 2汽化热 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,预习导学,液态,气态,气态,液

2、态,能量,质量,一、熔化热的理解与计算 1熔化时吸热，凝固时放热固态物质的分子受到周围其他分子的强大作用，被束缚在一定的位置振动，只有加热吸收热量，分子动能增加，才能摆脱其他分子的束缚，从而可以在其他分子之间移动，于是固体开始熔化,课堂讲义,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相等 3不同的晶体有不同的空间点阵，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 4非晶体液化过程中温度会不断改变，而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的，所以非晶体没有确定的熔化热,课堂讲义,【例1】关于固体的熔化，下列说法正确的是() A固体熔化过程，温度不变，吸热

3、B固体熔化过程，温度升高，吸热 C常见的金属熔化过程，温度不变，吸热 D对常见的金属加热，当温度升高到一定程度时才开始熔化 答案CD,课堂讲义,解析只有晶体熔化时，温度才不变；在温度达到熔点之前，吸收的热量主要用来增加分子的平均动能，因而温度一直升高；当温度达到熔点开始熔化时就不再变化 借题发挥(1)晶体熔化过程，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 (2)非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，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,课堂讲义,【例2】如果已知铜质的量热器小桶的质量是150 g

4、，里面装着100 g、16 的水，放入9 g、0 的冰，冰完全熔化后水的温度是9 ，试利用这些数据求出冰的熔化热 答案见解析 解析9 g、0 的冰熔化为0 的水，再升高到9 ，总共吸收的热量Q吸m冰m冰c水(9 0 )， 量热器中的水和量热器小桶从16 降到9 放出的热量Q放m水c水(16 9 )m桶c铜(16 9 ),课堂讲义,因为Q吸Q放， 所以m冰m冰c水(9 0 )(m水c水m桶c铜)(16 9 ) 统一单位后，把数值代入上式其中铜的比热容c铜0.39103J/(kg)，冰的比热容c冰2.1103J/(kg)，水的比热容c水4.2103J/(kg)，可得334.7 kJ/kg.,课堂讲

5、义,针对训练当晶体的温度正好是熔点或凝固点时，它的状态() A一定是固体 B一定是液体 C可能是固体 D可能是液体 E可能是固液共存 答案CDE,课堂讲义,解析晶体温度升高到熔点，将开始熔化，而且整个的熔化过程温度保持不变；而液态晶体在降温到一定温度时，若继续放热，将会发生凝固现象，而且整个凝固过程温度不变，这个温度称为凝固点对于同一种晶体来说，熔点和凝固点是相同的因此在这个确定的温度下，晶体既可能是固体(也许正准备熔化)，也可能是液体(也许正准备凝固)，也可能是正在熔化过程中或正在凝固过程中，例如：有0 的水，0 的冰，也有0 的冰水混合物，0 的水放热将会结冰，而0 的冰吸热将会熔化成水,

6、课堂讲义,二、汽化热的理解与计算 1液体汽化时，液体分子离开液体表面，要克服其他分子的吸引而做功，因此要吸收热量液化过程中体积膨胀要克服外界气压做功，也要吸收热量，所以液体汽化时的汽化热与温度和外界气压都有关系 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相等,课堂讲义,【例3】有人说被100 的水蒸气烫伤比被100 的水烫伤更为严重，为什么？ 答案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 的水蒸气烫伤比被100 的水烫伤更为严重 借题发挥解题的关键是应明确汽化热，即100 的水蒸气液化并降温时放出的热量比100 的水温度降低时放出的热量多得多,课堂讲义,三、从能量和微观的角度分析熔化过程与汽化过程的不同 1熔化时，物体体积变化较小，吸收的热量主要用来克服分子间的引力做功 2汽化时，体积变化明显，吸收的热量一部分用来克服分子间的引力做功，另一部分用来克服外界压强做功,课堂讲义,【例4】一定质量的0 的冰熔化成0 的水时，其分子动能之和Ek和分子势能之和Ep的变化情况是() AEk变大，Ep变大 BEk变小，Ep变小 CEk不变，Ep变大 DEk