第三章物態變化
——劃重點之精細講義系列
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-5℃讀做:零下5攝氏度或負5攝氏度。
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。
注意:體溫計使用前應該把玻璃管內的液體甩回玻璃泡內!
【典例1】如圖甲是自制的溫度計,它的工作原理是利用液體______的性質而制成的,它的測溫效果與小玻璃瓶的容積和玻璃管的直徑有關。圖乙是氣體溫度計,當外界環境氣溫升高時,該溫度計中的管內液面會______。圖丙是實驗室所用溫度計的一部分,圖中所示讀數為______。
【典例2】疫情期間為了確保學生的身體健康,某校要求體溫小于37.3℃的學生正常進入校園,體溫大于等于37.3℃的學生在隔離室進行體溫監測。某學生的體溫測量結果如圖所示,他應該進入________
___(選填“教室”或“隔離室”),該體溫計的工作原理是___________,若用此體溫計,僅用酒精消毒而未甩過就去測量溫度為37.0℃和38.5℃的兩個人的體溫,則測量結果分別為
___________℃和___________℃。
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、萘、
各種金屬等。
(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。
注意: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、蜂蠟等。
(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。
(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。
注意:
①有沒有熔點是區分晶體和非晶體的一個重要標準;
②熔化過程:晶體由固→固液共存→液;非晶體由固→軟→稀→液;
③凝固過程:晶體由液→固液共存→固;非晶體由液→稀→軟→固.
④熔化(凝固)圖象:關鍵是是否存在一段平行于時間軸的線段.
⑤晶體在熔點時所處的狀態有三種可能:固態、液態、固液共存態
⑥同一種物質的熔點和凝固點相同,不同物質的熔點和凝固點是不相同的。
重點:熔化和凝固圖象
如圖所示是晶體萘的熔化和凝固圖象,由圖可知:
1)A點開始計時,B點表示t=5min時萘的溫度為80℃,此時萘仍全部處于固態。隨著時間的推移,萘不斷吸收熱量,萘吸收的熱量全部用于萘的熔化,溫度保持不變,所以萘的熔點是80℃。
2)BC段與時間軸平行,到C點全部熔化成液態。此后,萘繼續吸熱升溫,如CD段所示。從圖象看出,B點是80℃固態的萘,C點是80℃液態的萘,BC之間是80℃固液共存狀態的萘。
3)若從D點起停止加熱后,液態萘溫度不斷降低。當降到E點(80℃)時,開始凝固,凝固過程中不斷放熱,但溫度仍保持80℃不變,直到F點全部凝固。以后,固態萘放熱,溫度才開始下降,即圖線中FG段。
4)如下圖非晶體熔化和凝固時沒有確定的溫度,熔化時吸熱,溫度不斷上升。凝固時放熱,溫度不斷下降.
【典例1】如圖所示,為甲、乙兩種物質熔化過程的溫度T隨加熱時間t變化的圖象.由圖可知,甲物質為______(選填“晶體”或“非晶體”),乙物質在BC段處于______狀態,且溫度______(選填“升高”、“降低”或“保持不變”)。
【典例2】如圖所示為一種夏季使用的汽車冰涼坐墊,它通過生物冰快速激發成型技術研制而成。坐墊內物質通常情況下為固態,人坐上去后,坐墊內的物質就會慢慢變為液態,但溫度保持不變。此過程可持續數小時,人坐在上面會感覺涼爽。下列分析正確的是()
A.人坐上去后,坐墊內的物質溫度不變時不需要吸熱
B.坐墊內物質是晶體
C.坐墊內物質沒有熔點
D.人坐上去后,坐墊內的物質發生了液化現象
【典例3】如圖所示,甲是觀察冰熔化現象的實驗裝置,乙是根據實驗數據繪制的溫度隨時間變化圖像,下列說法正確的是()
A.圖甲中的實驗裝置,安裝時應按照“由上到下”的順序
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,冰的熔點為0℃,熔化過程持續了5min
D.由圖乙可知,冰熔化時需要吸收熱量,且溫度不斷升高
知識點3:汽化和液化
1.汽化
(1)物質從液態變為氣態的過程叫做汽化.
(2)汽化的兩種方式:蒸發和沸騰.
2.蒸發
(1)影響蒸發快慢的因素
①液體溫度越高,液體蒸發越快.②液體表面積越大,液體蒸發越快.③液體上方空氣流動速度越快,液體蒸發越快.
(2)液體蒸發的特點:
①可以在任何溫度下進行,即液體的蒸發不受溫度限制.
②只發生在液體表面,即發生的部位在液體的表面,且過程較緩慢.
③蒸發過程中要吸熱.液體蒸發時要從周圍物體吸收熱量,因此有致冷作用.
說明:液體蒸發的快慢也與自身的性質有關,有的液體容易蒸發,有的液體不容易蒸發.
3.沸騰
(1)沸騰是液體內部和表面同時發生的劇烈的汽化現象.
(2)特點
①在液體內部和表面同時發生.在內部形成大量氣泡,氣泡在上升過程中不斷變大.②在沸騰過程中,雖然液體繼續吸熱,但溫度不變.
(3)沸騰的兩個必要條件
①液體的溫度達到沸點.②液體能持續吸熱.
(4)氣壓增大,沸點升高.氣壓減小,沸點降低;不同液體的沸點一般不同。
說明:沸點與液體表面處的氣壓有關,氣壓增大,沸點升高;氣壓減小,沸點降低.高壓鍋就是利用增大氣壓的方式來增大液體的沸點的.
4.液化
(1)物質從氣態變為液態的過程叫做液化,液化時要放熱.例如被水蒸氣燙傷往往比開水燙傷更嚴重,這是因為水蒸氣液化還要放熱.
(2)使氣體液化的兩種方式
①降低溫度.②壓縮氣體的體積.如液化石油氣在常溫下是氣態,利用壓縮體積的方法可使其在常溫下液化為液體.
注意:所有氣體在溫度降到足夠低時都可以液化,但有的氣體僅靠壓縮體積不能使它液化,必須使它的溫度降到一定程度,才能用壓縮體積的方法使其液化.
“白氣”與“白霧”辨析
水蒸氣和空氣一樣,是看不見摸不著的。所以,凡是看得見的“白氣”、“白霧”都不再是水蒸氣,而是由水蒸氣液化成的小水滴(或小水珠)。
在一般情況下,水蒸氣遇冷放熱液化成小水滴,懸浮在空中即形成“白氣”,附著在物體表面形成水滴。夜間氣溫下降,水蒸氣遇冷放熱液化成小水滴。凝結在空中的塵埃上形成“霧”,凝結在地面物體上則形成“露”。
【典例1】生活中常把碗放在鍋里的水中蒸食物。當鍋里的水沸騰后,碗中的水()
A.同時沸騰B.稍后也沸騰了
C.溫度達到沸點,不會沸騰D.溫度低于沸點,不會沸
【典例2】下列措施能使蒸發變慢的是()
A.把教室地面的積水用掃帚掃開
B.把濕衣服曬在陽光通風的地方
C.把新鮮的蔬菜放在冰箱冷藏室
D.把熱水放在轉動的電扇下面
【典例3】沏茶時,玻璃杯的杯壁上常會出現水霧,一段時間后,水霧又消失了,關于這種現象,下說法正確的是()