内容正文:
热学
1. 温度:物体的冷热程度。
(1)温度计原理——根据液体的热胀冷缩的性质制成的。
(2)温度计使用:①被测温度不能超过测温范围;②玻璃泡应与被测物体充分接触,不应碰到杯底或杯壁;③应等示数稳定后再读数;④读数时玻璃泡应留在被测物体中,视线要与温度计中液柱的上表面相平。
(3)体温计:测量范围是35℃至42℃,每一小格(分度值)是0.1℃。
2. 物态变化(6种):3吸:熔、汽、升;3放:液、凝、凝。
(1)熔化和凝固
①晶体与非晶:晶体都有一定的熔化温度(即 熔点),而非晶体没有熔点。
② 同种晶体熔点和凝固点相同。撒盐融雪:降低熔点和凝固点。
③ 熔化和凝固曲线图:右图
晶体在AB段处于固态, BC段是熔化过程,吸热(内能增加)但温度不变,处于固液共存状态,CD段处于液态;
DE段于液态,EF段是凝固过程,放热(内能减小)但温度不变,处于固液共存状态,FG处于固态。
注:AB段和CD段不平行,是因为状态改变后比热容发生了变化(一般情况下液态的比热容比固态的大)
(2)汽化:方式有蒸发和沸腾,都要吸热。
A.蒸发:在任何温度下,且只在液体表面发生的,缓慢的汽化现象。
①蒸发快慢的因素:液体温度;液体表面积;液面空气流动快慢。
②蒸发吸热降温:洒水降温;中暑擦酒;狗热伸舌;热水吹凉;扇风凉快;泳后发冷
B.沸腾:在一定温度(沸点)下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
① 液体沸腾时要吸热(内能增加),但温度保持不变(沸点)。
② 图a是沸腾时的情景。
③沸点与气压:
沸点:气压低、沸点低;气压高、沸点高——“高压锅”。
(3)液化:
① 使气体液化的方法:降低温度和压缩体积。(如“白气”、“出汗”、雾、露)
② 冒“白气”、“雾”、“露”、杯壁“出汗”、水管“出汗”、冰箱取物表面“出汗”、空调车夏天玻璃(外侧)有水珠;冬天玻璃(内侧)有水珠、眼镜片“模糊”、飞机拖“白尾”……
③“白气”不是水蒸气,水蒸气看不到!
④冰箱的保鲜原理:在蒸发器(冰箱上部)汽化吸热,在冷凝器(冰箱底部)液化放热。
(4)升华吸热、凝华放热:
升华:①冬天冰服晾干②冬天冰雕变小③樟脑丸变小④钨丝变细⑤固体清新剂⑥干冰降雨⑦碘的升华
凝华:①霜 ②雪 ③冬玻窗花 ④雾凇 ⑤冰箱取物,表面有“白粉”⑥冰箱冷冻室壁上有“霜” ⑦灯泡用久发黑:先升华后凝华
注意:
① 深秋或冷冬窗玻有“水珠”或“冰花”——总是在温度高、潮湿的一侧。
② 干冰“人工降雨”:干冰在冷空气层很快升华吸热,使气温急剧下降,让高空中的水蒸气凝华成小冰晶。小冰晶变大下落,遇到暖气流就会熔化而成雨。
(5)几个条件:
① 晶体熔化:达到熔点;继续吸热
② 晶液凝固:达到凝固点;继续放热
③ 液体沸腾:达到沸点;继续吸热
3. 内能
(1)定义:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
注意:一切物体在任何温度下都具有内能。
(2)影响因素:温度、质量、状态。物体温度越高、质量越大,内能就越大。
(3)改变:做功和热传递,两者对改变物体的内能是等效的。
(4)实质:做功改变内能的实质是能量的转化,热传递改变内能实质是能量的转移,热传递的条件要有温度差;能量总从高温向低温传递,不可以从低温传向高温。
(5)图1看到棉花燃烧起来了,这是因为活塞压缩空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花燃点使棉花燃烧。
(6)图2看到塞子跳起来时,容器中出现了雾,这是因为瓶内空气推动瓶塞做功,内能减小,温度降低,使水蒸气液化成小水滴。
4. 热量——Q
(1)定义:物体通过热传递方式所改变的内能。单位:J。
注意:热量是一个过程量,不能说某物体含有(或有)多少热量。
(2) 计算:Q=cmΔt 即:Q吸=cm(t2-t1),Q放=cm(t1-t2)
(3) 吸热内能一定增加,但不一定升温。同一物体升温内能一定增加,但不一定吸热。
5. 比热容——c
(1)定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。
(2)物理意义:表示物体吸热或放热的本领。
质量相同的不同物质,升高相同的温度,比热容大的吸收热量多或吸收相同的热量,比热容大的温度升高的较少。(实验中:用加热时间反映不同物质吸收热量的多少,加热时间越表示吸热越多)
(3)比热容是物质的特性,大小与物体的种类、状态有关。与质量、体积、温度、密度、吸放热、形状等无关。
(4)水的比热容为4.2×103J(kg·℃) 表示:“1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J”。
(5)水常:调节气温、取暖、作冷却剂、散热剂,是因为水的比热容大。
6. 热值——q
(1)定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,单位是:J/kg。燃烧:化学能→内能。
(2)性质:燃料本身