内容正文:
专项二 热学
重难点04 物态变化
【知识梳理】
1. 六种物态变化
物态变化名称
变化前的物态
变化后的物态
吸、放热情况
生活实例举例
生活应用举例
熔化
固
液
吸热
冰化成水、蜡化成蜡水
冶炼金属
凝固
液
固
放热
水结冰、浇铸
浇铸工艺品
汽化
液
气
吸热
水蒸发、水沸腾
晾晒粮食、衣服;分离混合液体
液化
气
液
放热
露、雾、“白气”
天然气液化
升华
固
气
吸热
“干冰”升华
用“干冰”人工降雨
凝华
气
固
放热
霜、雪、雾凇
冰冻衣服变干
2.液体温度计工作原理:液体的热胀冷缩。使用时不能离开被测物体,读数时视线与液柱上表面相平。体温计有缩口,可以离开人体读数;量程35-42℃,分度值0.1℃;用前要用力甩几下,使液体回到感温泡中。
3.固体分为晶体和非晶体。同种晶体的熔点和凝固点一样。晶体熔化的特点是:在熔化过程中,要不断吸热,温度保持不变(简记为“只吸热不升温”)。
4.汽化分为蒸发和沸腾。沸点与气压有关,气压越高,沸点越高。沸腾时,要不断吸热,温度不变。蒸发吸热致冷,可以在任何温度下进行,影响蒸发快慢的因素有:液体的温度、液体的表面积、液体上方的气体流动速度。
5.“探究固体熔化过程的规律实验中”采用“水浴法”加热的目的:使物体受热均匀;“熔化过程不明显”的原因可能是:晶体质量少或者加热功率太大。
6.“探究水的沸腾的规律”的实验中气泡大小的变化规律:沸腾前,由大变小;沸腾时,由小变大。使水较快沸腾的常见方法:用温度较高的热水、减少水的质量、加盖、加大加热的火力。
7.几种图像
【易混淆点】
1.凝华与凝固:凝华是气态变为固态;凝固是液态变为固态。二者变化后的物态相同,但变化前的物态不同。
2.升华与汽化:升华是固态变为气态;汽化是液态变为气态。二者变化后的物态相同,但变化前的物态不同。
3.“熔化”的“熔”子,常常被错写为“融”“溶”等。
4.“华”与“化”字时常用错。没有“液态”出现的物态变化过程,用“华”;其余用“化”。
5.沸腾时液体内的“气泡”大小问题:沸腾前,由大变小;沸腾时,由小变大。
【典例分析】
【例1】(2020滨州3)以下对中华古诗中有关物态变化的分析,正确的是( )
A. “好雨知时节,当春乃发生。”雨的形成是凝固现象
B. “露从今夜白,月是故乡明。”露的形成是熔化现象
C. “床前明月光,疑是地上霜。”霜的形成是凝华现象
D. “遥知不是雪,为有暗香来。”雪的形成是液化现象
【答案】C
【解析】AB.雨、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化现象,AB错。
CD.霜、雪是空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶,凝华现象,C正确。D错。选C。
【思路小结】注意区分各种物态变化时变化前和变化后的物态,根据物态变化来确定物态变化的种类。
【例2】(2020广东23)为了“探究水满腾时温度变化的特点”取0.2kg水进行实验。
(1)如题图甲所示实验装置的组装顺序应为 (选填 “自下而上”或“自上而下”);
(2)根据下表中的实验数据,在图乙中画出水的温度随时间变化的图象:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/°C
90
92
94
96
98
99
99
99
99
(3)根据以上实验数据可知,水的沸点为 ℃。为提高水的沸点,换用火力更大的酒精灯加热,这种做法 _(选填“可行”或“不可行”);
(4)假如酒精灯均匀放热,且释放的热量全部被水吸收,忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗,从第5 min起1分钟内水吸收的热量是 J。 [
]
【答案】 (1)自下而上 (2)
(3)99 不可行 (4)1.68×103
【分析】(1)用酒精灯给物质加热时,应用外焰加热,应先固定酒精灯的位置,再固定烧杯的位置,最后调整温度计的位置,实验装置的组装顺序应为自下而上。
(2)根据表中数据,分别描出水在相应时段内的温度,最后线将各点连接起来,如图所示。
(3)由液体沸腾时的特点知:水在沸腾过程中,继续从外界吸收热量,但温度保持不变,所以水的沸点为99℃。液体的沸点与液体的种类和气压有关,与火力大小无关,为提高水的沸点,换用火力更大的酒精灯加热,这种做法不可行。
(4)因酒精灯均匀放热,且释放的热量全部被水吸收,忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗,由图像可知:酒精灯每分钟放出的热量使酒精每分钟升高温度2℃,从第5 min起1分钟内水吸收的热量为:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg.℃)×0.2kg×2℃=1.68×103J。
【思路小结】注意装配器材