第三章物態變化(解析版)
1、溫度定義:表示物體冷熱程度的物理量。
2、溫度的單位:
(1)國際單位制中采用熱力學溫度。
(2)常用單位是攝氏度(符號是℃)規定:在一個標準大氣壓下冰水混合物的溫度為0度,沸水的溫度為100度,它們之間分成100等份,每一等份叫1攝氏度某地氣溫-3℃讀做:零下3攝氏度或負3攝氏度。
※換算關系T=t+273K。
3、溫度的測量——溫度計(常用液體溫度計):
(1)溫度計構造:下有玻璃泡,里盛水銀、煤油、酒精等液體;內有粗細均勻的細玻璃管,在外面的玻璃管上均勻地刻有刻度。
(2)溫度計的原理:利用液體的熱脹冷縮進行工作。
(3)溫度計的分類及比較:
分類實驗用溫度計寒暑表體溫計
用途測物體溫度測室溫測體溫
量程-20℃~110℃-30℃~50℃35℃~42℃
分度值1℃1℃0.1℃
所用液體水銀煤油(紅)酒精(紅)水銀
特殊構造玻璃泡上方有縮口
使用方法使用時不能甩,測物體時不能離開物體讀數使用前甩可離開人體讀數
(4)溫度計的使用方法:
①使用前:觀察它的量程,判斷是否適合待測物體的溫度;并認清溫度計的分度值,以便準確讀數。
②使用時:溫度計的玻璃泡全部浸入被測液體中,不要碰到容器底或容器壁;溫度計玻璃泡浸入被測液體中稍候一會兒,待溫度計的示數穩定后再讀數;讀數時玻璃泡要繼續留在被測液體中,視線與溫度計中液柱的上表面相平。※體溫計使用前應該把玻璃管內的液體甩回玻璃泡內!
知識點2:熔化和凝固
1、熔化:
(1)熔化定義:物體從固態變成液態叫熔化。
(2)晶體:有固定熔化溫度(熔點)的物體。比如:海波、冰、石英水晶、食鹽、明礬、奈、各種金屬。
(3)晶體熔化時特點:固液共存,吸收熱量,溫度不變。
(4)熔點:晶體熔化時的溫度。
※晶體熔化條件:(1)達到熔點。(2)繼續吸熱。
(5)非晶體:沒有固定熔化溫度(熔點)的物體。比如:松香、石蠟玻璃、瀝青、蜂蠟。
(6)非晶體熔化時特點:吸收熱量,先變軟變稀,最后變為液態溫度不斷上升,熔化過程中溫度不斷升高。
2、凝固:
(1)凝固定義:物質從液態變成固態叫凝固。
(2)晶體凝固時特點:固液共存,放出熱量,溫度不變。
(3)凝固點:晶體熔化時的溫度。
※晶體凝固條件:(1)達到凝固點。(2)繼續放熱。
※同種物質的熔點凝固點相同。
(4)非晶體凝固時特點:放熱,逐漸變稠、變黏、變硬、最后成固體,溫度不斷降低。
知識點3:汽化和液化
1、汽化(汽化時需要吸收熱)
(1)汽化定義:物質從液態變為氣態叫汽化。
(2)汽化方式:蒸發和沸騰。
定義:液體在任何溫度下都能發生的,并且只在液體表面發生的汽化現象叫蒸發。
蒸發影響因素:①液體的溫度;②液體的表面積;③液體表面空氣的流動。
作用:蒸發吸熱(吸外界或自身的熱量),具有制冷作用。
定義:在一定溫度下,在液體內部和表面同時發生的劇烈的汽化現象叫沸騰。
沸沸點:液體沸騰時的溫度。
騰沸騰條件:①達到沸點。②繼續吸熱
沸點與氣壓的關系:一切液體的沸點都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高。
2、液化(液化時需要放出熱)
(1)液化定義:物質從氣態變為液態叫液化。
(2)液化方法:①降低溫度;②壓縮體積,如:氫的儲存和運輸、液化氣。
(3)好處:體積縮小便于運輸。
知識點4:升華和凝華
1、升華:
(1)升華定義:物質從固態直接變成氣態的過程;升華吸熱。
(2)生活中常見的升華現象:碘升華、結冰衣服也、干冰升華吸熱、樟腦片消失、用久的鎢絲燈變黑。
2、凝華:
(1)凝華定義:物質從氣態直接變成固態的過程,凝華放熱。
(2)生活中常見凝華現象:霜和雪的形成、冬天看到樹上的“霧凇”、冬天,外界溫度極低,窗戶內側可看見“冰花”(室內水蒸氣凝華)。
?物質三態變化圖:
考點1溫度
【典例1】(2022?六盤水)游泳時為了謹防抽筋現象,最適宜的水溫是()
A.10℃B.20℃C.28℃D.40℃
【答案】C。
【解答】解:適合游泳的水溫有很多,一般室內游泳池的水溫在26~28℃,而兒童池和殘疾人池的水溫則略高一些,所以下水前應試試水溫,最適宜的水溫約為28℃。
故選:C。
【典例2】(2022?潮南區模擬)在防控“新冠”期間,學校要求每位同學測體溫,901班值日生張莉同學用同一只體溫計正確測出甲同學的體溫為36.5℃,插入消毒液后擦干又分別測了乙、丙、丁三位同學的體溫,讀數正確,記錄如下:①甲同學36.5℃,②乙同學36.5℃,③丙同學37.1℃同學,④丁同學37.1℃。請你判定上述情況中可能不準確的體溫記錄是()
A.①和②B.③和④C.②和④D.①和③
【答案】C。
【解答】解:根據體溫計的特點,使用前用力甩一下玻璃泡上方的水銀才能回到玻璃泡中;
張莉同學用同一只體溫計正確測出甲同學的體溫為36.5℃,所以甲同學的體溫是準確的;
沒有甩的體溫計的讀數是36.5℃,直接用來測量乙的體溫,若乙的體溫高于36.5℃,體溫計中的水銀會上升,測量是比較準確的;若乙的體溫不高于36.5℃,體溫計中的水銀不會下降,依然顯示的是36.5℃,所以乙的體溫有可能不準確;
再測量丙的體溫,體溫計顯示的是37.1℃,說明在36.5℃的基礎上水銀柱上升了,所以測量是準確的;
對于丁的體溫與乙的分析相同,可能是37.1℃,有可能低于37.1℃,所以丁的體溫可能不準確。
故選:C。
【典例3】(2022?常州一模)如圖所示溫度計的示數是﹣2℃。我國南極科考隊成功到達南極的最高點“冰穹”,該地的氣溫達零下80℃以下,該溫度計內的測溫液體為酒精,酒精的凝固點為零下78℃,該溫度計不能(能/不能)測量“冰穹”的氣溫。
【答案】﹣2;不能。
【解答】解:(1)在圖上找到0℃的位置,可以確定是零下,每一個大格是10℃,每一個小格是1℃,所以示數是﹣2℃;
(2)南極的氣溫最低可達﹣80℃,酒精的凝固點是﹣78℃,高于南極的最低溫度,所以不可以使用。
故答案為:﹣2;不能。
【典例4】(2022?自貢)在標準大氣壓下,把正在熔化的冰塊拿到溫度為0℃的房間里,冰塊能不能繼續熔化?為什么?
【解答】答:晶體熔化的條件是:達到熔點,繼續吸熱。在標準大氣壓下,把冰塊拿到0℃的房間里,雖然達到了熔點,但是冰與周圍環境的溫度都是0℃,所以沒有溫度差,不會有熱傳遞現象發生,冰不能吸熱,所以冰不會熔化。
考點2熔化和凝固
【典例5】(2022?婁底)圖甲是觀察物質熔化和凝固現象的實驗裝置,圖乙是根據實驗數據繪制的溫度隨時間變化圖象。以下說法正確的是()
A.安裝圖甲所示的器材時,應按ABC的先后順序進行安裝
B.實驗中,需要觀察試管內物質的狀態,并記錄溫度和加熱時間
C.由圖乙可知,該物質的熔點為90℃
D.該物質屬于非晶體
【答案】B。
【解答】解:A、需要用酒精燈的外焰加熱,組裝儀器的順序為自下而上,故A錯誤;
B、實驗中,需要觀察試管內物質的狀態,記錄溫度和加熱時間,故B正確;
CD、由圖像可知,該物質從第10min~20min之間一直吸收熱量,溫度不變,所以該物質的熔點(凝固點)是80℃,故該物質是晶體,故CD錯誤。
故選B。
【典例6】(2022?集美區模擬)航天員王亞平在“天宮課堂”中向人們展示了太空“冰雪”實驗,液體球體與沾了
結晶核的毛根碰觸后迅速變成了熱乎乎的“冰球”。下列實例與此物態變化相同的是()
A.北方冬天在菜窖里放幾桶水B.海鮮快遞用冰袋保鮮
C.感冒發高燒時在身體上擦拭酒精D.衣柜里的樟腦丸變小
【答案】A。
【解答】解:液體球體與沾了結晶核的毛根碰觸后迅速變成了熱乎乎的“冰球”是凝固現象,凝固放熱;A.北方的冬天,在菜窖里放幾桶水,是為了利用水凝固會放熱,避免凍壞蔬菜,故A符合題意;
B.海鮮快遞用冰袋保鮮,是利用冰熔化吸熱,使海鮮保持低溫,防止腐爛變質,故B不符合題意;
C.感冒發高燒時在身體上擦拭酒精是利用的酒精蒸發吸收熱量,使病人體溫降低,故C不符合題意;
D.衣柜里的樟腦丸變小,是固體的樟腦丸直接變為了氣態,是升華現象,故D不符合題意。
故選:A。
【典例7】(2022?宜昌)如圖為關于“55°”水杯的圖片。將沸水倒入這種杯中搖一搖,便可使水溫快速變為55℃,并在一定時間內保持溫度不變,這是因為杯的內壁和外壁間貯存了一種顆粒,這種顆粒是晶體(選填“晶體”或“非晶體”),使沸水降溫利用了它熔化吸熱的特點。
【答案】晶體;熔化吸熱。
【解答】解:由題意可知,將沸水倒入“55°”水杯后搖一搖,便可使水溫快速變為55℃,并在一定時間內保持溫度不變,
說明這種顆粒由固體變為液體時吸熱但溫度保持不變,故這種顆粒是晶體,使沸水降溫利用了它熔化吸熱的特點。
故答案為:晶體;熔化吸熱。
【典例8】(2022?沈陽)在探究“冰熔化時溫度的變化規律”的實驗中,小雨所用實驗裝置如圖甲所示。
(1)為了使冰受熱均勻,試管中應加入碎冰塊(選填“碎冰塊”或“大冰塊”);
(2)小雨繪制出冰熔化時溫度隨時間變化的圖像,如圖乙所示,由圖像可知冰是晶體(選填“晶體”或“非晶體”);
(3)小雨還想利用這套實驗裝置探究水沸騰時溫度變化的特點,他先把試管和攪拌棒取出,再把溫度計插入燒杯的水中。為了縮短給水加熱的時間,燒杯中的水應該減少(選填“增加”或“減少”)一些。記錄測量數