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汽化
知识讲堂
汽化
物质从液态变为气态的过程叫做汽化。物质在汽化过程中会吸收热量。
汽化有两种方式:蒸发和沸腾
蒸发:任何温度下,在液体表面发生的缓慢的汽化现象;
沸腾:液体达到沸点时,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
地上的水每时每刻都在蒸发 100℃时水沸腾
沸腾
如图连接实验装置,烧杯中装入水,温度计悬挂于上方测量水的温度。点燃酒精灯后每隔定时间记录一次温度计的示数,直到水沸腾后再持续段时间。 然后将记录的数据通过温度一时间坐标系表示出来,得到水的温度随时间的变化曲线。从该曲线可以看出,水在100℃时沸腾,沸腾之后水温保持在100℃不变,这个温度就是水的沸点。
标准大气压下一些物质的沸点
物质
液态钨
液态金
水银
酒精
液态氮
沸点/℃
5927
2807
356.7
78.2
-195.8
水的沸点会受气压影响。在一个标准大气压下, 水的沸点是100°C,增大气压,水的沸点会开高,反之水的沸点会降低。在高原上,大气压比较低,水的沸点较低,此时用敞口锅是很难煮熟食物的。采用高压锅,里面的气压高于一个标准大气压,水的沸点高于100°C,更容易把食物煮熟。
水沸腾前后表现出来的现象是不同的。沸腾前,容器底部的水受热较快,容器上部的水受热较慢,底部的水汽化后产生气泡,在上升过程中,由于上部的温度比较低,气泡中的空气又液化在水中,使气泡体积变小。沸腾后,在容器底部会发生剧烈的汽化,产生大量气泡,气泡在上升过程中,周围的沸水不断汽化,使气泡的体积逐渐变大。
蒸发
把湿衣服晾在外面,此时的温度远远小于100℃过了一段时间之后, 衣服也会变干。水是通过蒸发的方式汽化为水蒸气的。蒸发的快慢会受哪些因素的影响呢?
蒸发的速度受以下几个因素的影响:
(1) 液体温度。 (晒太阳、加热)
(2) 液体表面积。(摊开衣服或谷物、 拖地)
(3) 液面上方空气的流速。(通风、 吹风)
此外,液体的种类也会影响蒸发的快慢,比如同种情况下,酒精的蒸发速度大于水的蒸发速度,所以发高烧时给病人抹上酒精,利用酒精快速蒸发吸热进行退烧。空气的相对湿度(空气实际所含水蒸气密度和同温下饱和水蒸气密度的百分比值)也会影响蒸发的快慢,相对湿度越大,蒸发越慢。
液化
物质从气态变为液态的过程叫做液化。物质在液化过程中会放出热量。
北方的冬天,可以看到户外的人不断呼出“白气”,这是呼出的水蒸气遇到冷空凝结成了小雾滴;戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内,镜片会蒙上一层小水珠,这是室内空气中的水蒸遇到冷镜片凝结成的。清晨,人们有时会看到路边的草或树叶上结有露珠,这是空气中的水蒸气遇冷凝结成小水滴而形成的。
液化的两种方式——降温和加压
降低温度可以使气体液化成液体。上面所示的生活实例中, 都是通过降低温度的方式来使气体液化的。天现象中,降雨、露水、雾都和液化有关,都是由于高温水蒸气降低温度液化形成的。
压缩体积也可以使气体液化成液体。液化石油气就是将石油分解出的气体压缩到只占原体积的
,贮存于耐高压的钢罐中制成的。打火机贮存燃气也是通过该方式实现的。
升华和凝华
物质从固态直接变成气态叫做开华,物质在升华过程中要吸热。放在衣柜中的棉脑丸,慢慢变小: 白己好灯的灯丝逐渐变细;冬天路边的积雪慢减少。这些现象中,都没有中间态(液态)的出现,物质直接从固态变成气态,都是升华现象。
物质在升华时要大量吸热,因此这个过程具有很好的制冷效果,人工降雨、舞台的烟雾效果都与升华有关,干冰(固态二氧化碳)升华时大量吸收周围空气的热量,而使空气中的水蒸气骤冷液化,达到液化形成雾的目的。
物质从气态直接变成固态叫做凝华,物质在凝华过程中要放热。霜、雪、冰花都是水蒸气凝华形成的。凝华过程中,也没有中间态(液态)的出现,凝华般在温差比较大时发生, 比如在寒冷的冬天,户中的波璃非常冷,而在有爱气的圈内空气温度比较高,较高温度的空中的水蒸气碰到较低温度的玻璃,骤冷凝华,形成冰花。
典例分析
SHAPE \* MERGEFORMAT
例1 下列物态变化中,属于汽化现象的是( )
A.春天,冰雪消融 B.夏天,洒在地板上的水很快干了
C.深秋,清晨草地上出现了霜D.冬天,湖面的水结成冰
【解答】B
练1.1 如图所示,自然界中的物态变化让我们领略了许多美妙景色,下列说法中正确的是( )
A.
轻柔的雪是升华现象
B.
凝重的霜是凝华现象
C.
晶莹的露是熔化现象
D.
飘渺的雾是汽化现象
【解答】B
练1.2 如图所示的物态变化中,需要放热的是( )
A.
干冰变小
B.
树枝上的霜
C.
干手器将手烘干
D.
冰雪消融
【解答】B
练1.3 下列物态变化中同一类