3.3 汽化和液化(6大题型)-2024-2025学年八年级上册物理同步题型分类讲与练(人教版2024)
2024-10-11
|
2份
|
50页
|
759人阅读
|
36人下载
精品
内容正文:
3.3 汽化和液化
知识点 1 汽化和液化
1、汽化
①定义:物质从液态变为气态的过程叫做汽化。汽化有蒸发和沸腾两种方式。
②常见的汽化现象:撒在地上的水一段时间后不见了;水烧开后,水量减少。
【注意】“汽化”不能写成“气化”;“气态”也不能写成“汽态”。
2、液化
①定义:物质从气态变为液态的过程,叫做液化。
②常见的液化现象:露珠、水烧开后壶嘴冒出的“白气”;冬天口中呼出的“白气”。
【注意】看得见的“白气”不是水蒸气,水蒸气无色无味,是看不到的。平时我们看到的“白气”都是悬浮的小水滴。
知识点2 沸腾
1、概念:在一定温度下,液体的内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
2、实验:探究水沸腾时温度变化的特点
(1)实验目的:探究水沸腾时温度变化的特点。
(2)实验器材:铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、硬纸板、停表等。
(3)实验步骤:①用酒精灯外焰给水加热至沸腾。在加热过程中,当水的温度接近90℃时,每隔大约1min记录一次温度,将记录的数据填入表格中。
②撤掉酒精灯,停止对烧杯加热,观察水的变化情况。
(4)实验现象:
①沸腾前,温度不断上升,烧杯底部有少量的气泡产生,并且温度越高,气泡越多,气泡在上升的过程中逐渐变小。
②沸腾时,温度保持不变,烧杯底部有大量的气泡产生,并且气泡在上升过程中迅速变大,在液面处破裂开来,放出里面的水蒸气。
③停止加热,水停止沸腾,温度开始下降。
(5)实验结论:
①沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变,此时的温度叫做该液体的沸点。
②沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
(6)实验注意事项
①缩短加热时间的方法:提高水的初温;减少实验的水量;调大酒精灯火焰,并用外焰加热;在烧杯上加带小孔的盖子以减少热量损失。
②液体的沸点和液面的气压有关,气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时由于受大气压的影响,测出的水的沸点可能不是 100 ℃。
③实验中烧杯上的盖子留个小孔是为了使烧杯内外气压平衡,防止烧杯内气压过大,水的沸点过高。
④停止加热,水仍会沸腾的原因:石棉网上有余温,水还能从石棉网继续吸热。
知识点3 蒸发
1、概念和特点
(1)概念:在任何温度下都能发生的汽化现象。
(2)特点:在任何温度下都能发生,且只发生在液体表面,是一种缓慢的汽化现象。
2、影响蒸发快慢的因素
(1)液体的温度。液体的温度越高,蒸发越快。
(2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发越快。
(3)液体表面上的空气流动速度。液体表面上方的空气流动速度越大,蒸发越快。
3、蒸发具有制冷作用
蒸发吸热,具有制冷作用。例如,在胳膊上擦一滴酒精,会感到擦酒精处很凉,这是酒精在蒸发时吸收热量的缘故。
4、沸腾与蒸发的比较
蒸发
沸腾
相同点
都是汽化现象,都能使液体变为气体,都吸收热量
不同点
发生位置
只在液体表面进行
在液体表面和内部同时进行
剧烈程度
缓慢
剧烈
现象
不容易观察到
迅速产生大量气泡
温度条件
在任何温度下都能进行
温度必须达到沸点并继续吸热
温度变化
使自身和周围物体温度降低,有致冷作用
需要从外界吸热,温度等于沸点,且保持不变
知识点4 液化
1、液化的两种方式
(1)降低温度:所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
(2)压缩体积:在一定的温度下,压缩气体的体积也可以使气体液化。
2、特点
液化过程要放出热量。生活中水蒸气引起的烫伤要比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气和开水的温度虽然差不多,但是水蒸气液化的时候还会放出大量的热,进而加重烫伤。
3、常见的水蒸气液化现象
雾、露、雨、“白气”通常都是由水蒸气液化形成的。
1、对“白气”的理解
“白气”不是水蒸气,而是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,水蒸气是看不到的。
“白气”的来源有两种情况:一是高温物体冒出或呼出的水蒸气遇冷液化形成的;二是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
2、利用临界温度分离混合气体
所有的气体都可以液化,但每一种气体都有一特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,气体都不会液化这个温度叫做临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,各种物质的临界温度不同。
当混合气体温度逐渐降低时,临界温度高的先液化,会先被分离出来;但是当从已液化的空气中汽化分离时,因为温度从极低逐渐升高,所以最先分离出来的是沸点低的气体。
题型1 汽化和液化现象
【例1】(24-25八年级上·全国·课后作业)寒冷的冬天,戴眼镜的同学从室外走到温暖的房间内,镜片变得模糊,一段时间后,镜片又变得清晰。这一现象中先后发生的物态变化是( )
A.液化、汽化 B.汽化、液化 C.凝固、汽化 D.凝固、液化
【变式1-1】(24-25八年级上·全国·课后作业)南方地区的“回南天”是天气返潮现象,一般出现在春季的二三月份,主要是因为冷空气走后,暖湿气流迅速反攻,致使气温回升,空气湿度加大,一些冰冷的物体表面遇到暖湿气流后,容易产生水珠.以下说法错误的是( )
A.物体表面水珠的产生是空气中的水蒸气液化放热现象
B.为了避免室内物品表面出现水珠应该打开窗户进行通风
C.可以利用室内空调的除湿功能降低空气中的湿度
D.不容易干的湿衣服可以利用电吹风加快水分的蒸发
【变式1-2】(24-25八年级上·河南新乡·月考)如图所示,在常温环境中的甲、乙两烧杯内分别放入一些冰块和适量沸水,均用玻璃片盖住烧杯,一会儿,两烧杯上的玻璃片均附着了大量小水珠,关于小水珠出现的位置,说法正确的是( )
A.甲乙水珠均在玻璃片上侧
B.甲乙水珠均在玻璃片下侧
C.甲中水珠在玻璃片上侧,乙中水珠在玻璃片下侧
D.甲中水珠在玻璃片下侧,乙中水珠在玻璃片上侧
【变式1-3】(24-25八年级上·河南新乡·月考)液态二氧化碳灭火器是在常温下通过 的方法使二氧化碳气体 (填物态变化名称)后装到钢瓶里面的。使用时需要注意手先握在钢瓶的木柄上,然后再进行灭火,否则会因液态二氧化碳汽化时 大量的热而对手造成伤害。
【变式1-4】(2024·四川达州·一模)冬天,室外佩戴口罩,眼镜片上会出现白雾,“白雾”的成因是因为水蒸气发生了 (填写“物态变化”名称),此过程会 (选填“吸热”或“放热”)。
【变式1-5】(23-24八年级上·江苏无锡·期末)某超声波加湿器通过高频振动产生微小水雾,加湿空气。水雾飘出后不久便“消失”了,该“消失”过程发生的物态变化是 ,需要 热量。
题型2 沸腾的条件、沸点
【例2】(24-25八年级上·河南新乡·月考)“隔水炖法”是中餐常用煮食法,即把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把盅和煲底隔离,如图所示,当煲中的水沸腾后,发现盅内的汤水不能沸腾,原因是(设汤水的沸点与水相同)( )
A.炉火太小
B.汤水太多,煲中的水太少
C.汤水没有达到沸点
D.汤水不能从煲中沸水中吸热
【变式2-1】(22-23八年级上·四川绵阳·期末)下表中,是几种常见液体在标准大气压下的沸点。现将装有一部分煤油的试管乙,放入装有某液体的烧杯甲中,用酒精灯对烧杯甲底部持续加热,若想要观察到试管乙中的煤油沸腾,则烧杯中的液体可以选择下列选项中的( )
液体
酒精
水
煤油
亚麻仁油
沸点
78
100
150
287
A.酒精 B.水 C.煤油 D.亚麻仁油
【变式2-2】(23-24八年级上·江西南昌·月考)如图所示,容器中装有两种液体,液体1上面浮有液体2(两种液体不相溶),液体2的沸点高于液体1的沸点,如果对容器底部加热(热源温度高于两种液体的沸点),则下列说法正确的( )
A.液体1先沸腾,液体2后沸腾,但两种液体同时蒸发
B.液体2蒸发,液体1不蒸发,直到液体1全汽化后,液体2才会沸腾
C.液体2蒸发,液体1不蒸发,然后同时沸腾
D.开始液体2蒸发,液体1不蒸发,然后同时沸腾
【变式2-3】(23-24八年级上·安徽亳州·期末)一些物质在1标准大气压下的熔点和沸点如表所示,则下列说法正确的是( )
物质
酒精
水银
锌
银
铁
铜
钨
熔点(℃)
-117
-38.8
419
962
1535
1083
3410
沸点(℃)
78
357
907
2213
2750
2567
5900
A.中国南极长城站最低气温可达-88.3℃,在南极长城站测气温时应选用水银温度计
B.将铜和锌两物质混合一起加热至全部熔化,再冷却可以制成合金。
C.1535℃的铁的状态不一定是固液共存状态
D.用钨作为灯丝,是因为钨的沸点高
【变式2-4】(23-24八年级上·江苏盐城·月考)滚烫的油锅不小心滴入了水珠,你会发现油花四溅,这是因为水的沸点比油 (高/低)的结果。在医院里病人发热时,可以用酒精擦拭病人的身体,这是因为酒精在 (填物态变化名称)过程中要 ,起到暂时降低体温的效果。
【变式2-5】(24-25九年级上·福建厦门·月考)已知液体沸腾的条件是: ,如图将装有水的大容器放在铁架台的石棉网上,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中;将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下,也放在大容器水中漂浮,且也有适量水进入玻璃瓶。用夹子将甲、乙绑在如图的支架上固定位置,然后对大容器进行加热,待大容器的水沸腾后,玻璃瓶甲乙中的水 (选填“都能”、“都不能”“甲能乙不能”或“甲不能乙能”)沸腾。
【变式2-6】(24-25八年级上·河南周口·月考)小丽学习了水的沸腾知识后,按书本上的要求做了“纸锅烧水”的实验。如图所示,她将适当的水装入纸锅后,放到火上加热(没有让火苗烧到水面以上的纸),一会儿水沸腾了,但纸锅并没有燃烧。
(1)水的沸腾是剧烈的 现象,相比于蒸发的不同之处是 (写出一条);
(2)纸锅没有燃烧,是因为水在沸腾时要继续 ,温度 ,其温度 (选填“低于”或“高于”)纸的着火点,所以纸锅没有燃烧;
(3)小丽又认真观察了家里烧开水的过程,发现当水沸腾时,壶嘴不断有“白气”出现;但通过进一步的仔细观察却发现出现“白气”的位置总是与壶嘴有一小段距离,在壶嘴位置却几乎看不见“白气”。出现这种现象的原因是: 。
题型3 探究水沸腾时温度变化的特点
【例3】(23-24八年级上·吉林长春·月考)某同学用如图甲所示实验装置探究了“水沸腾时温度变化的特点”;
(1)组装实验装置时,为了保证用酒精灯的外焰加热,应先调整 (选填“烧杯”或“温度计”)的位置;观察图甲气泡可判断图甲中水处于 (选填“沸腾前”或“沸腾时”)的状态;
(2)根据实验数据绘制图象a,由图象可知,当地大气压 标准大气压(选填“高于”、“等于”或“低于”);若只提高水的初温,重新实验并绘制的图象应为图乙中的 (选填“b”或“c”);
(3)若用烧瓶代替烧杯重新加热,水沸腾后,撤去酒精灯,采用如图丙、丁所示两种方式用冷水喷洒瓶底,方式 (选填“丙”或“丁”)烧瓶里面的水能重新沸腾。
【变式3-1】(24-25八年级上·山东聊城·开学考试)在“观察水的沸腾”实验中,小明同学的实验数据如下表:
时间/ min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
97
98
(1)从表中的数据可以看出,在第 min记录的数据明显错误;
(2)由表中数据可知,水的沸点是 ℃,此时液面上的气压 1标准大气压(选填“小于”、“大于”或“等于”);
(3)小明观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况如图甲、乙所示,其中 图是水在沸腾时的情景;
(4)小红和小兰同学也在实验室里做“水的沸腾”实验,选用的实验装置相同,她们绘制的沸腾图像如图所示。问a、b图像不同的原因是 。
【变式3-2】(24-25九年级上·河南周口·月考)2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
液体
酒精
汞
凝固点
-117℃
-39℃
沸点
78℃
357℃
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按仪器要求组装图甲所示的实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡 。
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为 ℃;从图丙可知,水沸腾时温度变化特点是:持续吸热,温度 。
(3)结合上面的表格,分析本实验中应选用 (选填“酒精”或“汞”)温度计来测量温度。
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响。为了得出结论,他可以 。
【变式3-3】(23-24九年级上·安徽宿州·期末)利用如图甲所示装置做“探究水沸腾时温度变化特点”实验。
(1)安装温度计时,玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将 (填“A处向上”或“B处向下”)调整。
(2)同学们观察到乙图中明显的实验现象以后,温度计示数将 (填“变大”“不变”或“变小”),这时气泡内的气体是 (填“空气”或“水蒸气”)。
(3)图丙中,图像A、B是某班两个实验小组的同学根据实验数据作出的图像。分析图像可知:水的沸点是 ℃,两组同学用相同的酒精灯和相同的烧杯进行实验,图像不同的原因可能是 。
【变式3-4】(24-25八年级上·河南新乡·月考)同学们在实验室进行观察水的沸腾的实验:
(1)小红组安装实验装置时应遵循 (填“自上而下”或“自下而上”)的原则;
(2)其他实验小组的同学记录的水沸腾时的温度是98℃,且水沸腾过程中不断 (填“吸热”或“放热”),温度 ;小红组某时刻的水温如图甲所示,此时她们小组的水温是 ℃,图乙中 图是此时她们组水中气泡的情况;
(3)实验中在烧杯口处看到大量“白气”,“白气”的形成是 (填物态变化名称)现象;
(4)为了节约能源,请你帮她们想出一种能适当缩短实验时间的措施: 。
【变式3-5】(24-25八年级上·全国·课后作业)小娜同学通过实验“探究水沸腾前后温度变化的特点”。请根据要求回答下列问题:
【基础设问】
(1)在组装实验装置过程中应按照 (选填“由上到下”或“由下到上”)的顺序组装。按照如图甲所示组装实验器材后,还需要补充一个测量仪器是 ;
(2)补充测量仪器后,进行实验,并将实验数据记录在下表中。分析表中数据可知,水的沸点是 ,此时当地的大气压 (选填“高于”“低于”或“不变”)标准大气压;
t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
T/℃
50
57
64
71
78
85
91
94
96
97
98
98
98
98
(3)根据数据可推断,在其他条件都不变的情况下,在后继续加热,水的温度将会 选填“升高”“不变”或“降低”;
(4)实验中沸腾前后水中的气泡情况不同,如图乙所示, 是水沸腾时的场景,此时气泡内的气体主要是 (选填“水蒸气”或“空气”);
【能力设问】
(5)实验中给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图中图线所示,若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是图线 ;
A.图线 B.图线 C.图线 D.图线
(6)小组同学进一步分析图像,发现水沸腾时的特点是 ;
(7)实验结束后撤去酒精灯,水还能继续沸腾一会儿,产生这种现象的原因是 ;
【素养设问】
(8)(实验创新)探究液化现象:两位同学将沸腾的水倒入烧瓶,继续探究液化现象,实验装置如图(是温度计)。将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管中,试管放在装冷水的容器内,过一段时间,观察到试管中产生少量的水,这是由于水蒸气发生 (填物态变化名称)现象,同时可以看到温度计示数 (选填“升高”“不变”或“降低”)的现象。
题型4 探究影响液体蒸发快慢的因素
【例4】(23-24八年级下·北京顺义·期末)下列措施中,能使蒸发加快的是( )
A.给播种后的农田覆盖地膜 B.把新鲜蔬菜放入保鲜袋中
C.将湿衣服展开晾在通风处 D.把装有酒精的瓶子口盖严
【变式4-1】(多选)(23-24八年级上·辽宁大连·期中)下列措施中,可以加快蒸发的是( )
A.将湿衣服展开晒在向阳处
B.将新鲜蔬菜装入保鲜袋
C.用完酒精灯后盖上盖子
D.晒粮食时,将粮食摊开
【变式4-2】(2024·江苏泰州·二模)一件湿衣服按下列四种方式晾晒,最容易晾干的是( )
A. B.
C. D.
【变式4-3】(23-24九年级上·全国·单元测试)如图所示,夏季喷雾车将水以雾状形式喷洒出去,由于雾状的水增大了与空气的 ,从而 了水的蒸发;进入秋冬季节后,脸上涂些护肤霜后感觉寒风没那么刺骨,因为护肤霜 了水分的蒸发。(后两空选填“加快”或“减慢”)
【变式4-4】(23-24八年级上·江苏盐城·月考)某同学探究影响蒸发吸热情况的实验,如图所示,请回答下列问题。
(1)该同学记录了三个示数,其中a温度计示数 ℃。常用温度计是利用测温液体的 的性质制成的;
(2)酒精蒸发时会向温度计 (吸收/放出)热量;
(3)比较b和c温度计的示数,可以得出:蒸发快慢与 有关;
(4)该同学用水代替酒精多次实验,发现在相同温度但天气不同的情况下,三根温度计示数有时差别不大,有时差别却很大。他猜想水的蒸发情况可能与空气湿度有关,示数差别越大,空气湿度越 。
【变式4-5】(23-24八年级上·广东湛江·月考)探究蒸发快慢影响因素的实验中,在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水,如图1A、B、C、D所示。
(1)选择A、B两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与液体的 是否有关。
(2)选择 两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与液体的温度是否有关。
(3)通过A、D两图的对比。可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中如果利用电吹风来改变空气流速, (选填“应该”或“不应该”)使用热风。
(4)干湿温度计是一种既能测量空气温度,又能测量空气相对湿度的常用测量仪器,仪器上有两支相同的温度计并列地安装在同一刻度板上(图乙为其背面),其中一支温度计的测温泡外面裹有被水浸湿的棉纱,为“湿”温度计;另一支温度计的测温泡直接裸露在空气中,为“干”温度计。通常情况下湿温度计的示数比干温度计的示数会 (选填“高”或“低”)一些,这是由于湿温度计棉纱上的水蒸发要 的缘故,而且两温度计的差异越大,表示空气越 (选填“干燥”或“湿润”)。
【变式4-6】(22-23八年级下·江苏镇江·月考)在探究影响液体蒸发快慢的因素时,小华猜想液体蒸发快慢可能与液体温度的高低、液体表面空气流动快慢、液体表面积大小有关。为了验证以上猜想,小华在相同的四块玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如ABCD所示的实验探究:
(1)为了比较蒸发快慢,他们将质量相同的水滴在玻璃板上,测出水蒸发完所用的时间,时间越短表示蒸发越 (选填“快”或“慢”);
(2)通过A、C两图的对比,可以得出水蒸发快慢与液体的 有关;
(3)通过A、 两图的对比,可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中如果利用电吹风来改变空气流速, (选填“应该”或“不应该”)使用热风;
(4)通过 、 两图的对比,可以得出水蒸发快慢与液体表面积大小有关;
(5)某同学猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水,如图甲、乙所示,结果发现甲图中水先蒸发完,于是得出:“水蒸发快慢与水的多少有关,水越少蒸发越快”。你认为他的结论是 (选填“正确”或“不正确”)的,理由是 。
题型5 蒸发制冷的应用
【例5】(23-24八年级上·贵州铜仁·月考)盛一盆水,在盆里放两块高出水面的砖头,砖头上搁一只比盆小一点的篮子。篮子里有剩饭、剩菜,并使袋口的边缘浸入水里(如图所示),就做成了一个简易冰箱。把它放在通风的地方,里面的饭菜也不会变质。下列关于简易冰箱制冷原理的分析正确的是( )
A.吃冰棒解热与此简易冰箱的工作原理是相同的
B.水蒸发时吸热,可以使食物的温度降低
C.可以提高水的温度,加快水的蒸发
D.主要是盆中水蒸发从剩下水中吸热使饭菜不变质
【变式5-1】(23-24八年级下·安徽安庆·期末)当室内温度为时,用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,随着酒精的迅速蒸发,如图中哪幅图基本反映了温度计的读数随时间的变化( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】(23-24八年级上·江苏徐州·月考)从水里游泳上岸,感觉有点冷,这主要是因为身上的水( )
A.液化,放热 B.汽化,放热 C.液化,吸热 D.汽化,吸热
【变式5-3】(23-24八年级上·湖北荆州·期末)医院抢救中暑病人时,首先是在人体上大面积地擦酒精,这种方法称为“物理疗法”。这种疗法的依据是:酒精 时会从人体上吸热,从而使人体的温度 。
【变式5-4】(23-24八年级上·辽宁丹东·期中)如图所示,该装置是由甲、乙两支相同的温度计组成的,甲是干燥的,我们发现 (选填“甲”或“乙”)温度计的示数要低一些,若将它们放置通风口,则示数相差变 (选填“大”或“小”)。
题型6 液化的应用
【例6】(2024·湖北·一模)1月17日,长征七号运载火箭在文昌航天发射场托举天舟七号货运飞船点火升空,随后将飞船精准送入预定轨道,中国载人航天工程2024年发射任务首战告捷。长征七号运载火箭是新一代运载火箭,它使用的是冷藏液氢、液氧低温燃料,液氢、液氧是通过 的方式液化的。在塔架上未起飞前,这些燃料在与外界空气接触时,火箭侧壁会冒出“白雾”,“白雾”是由水蒸气 (填物态变化)产生的。
【变式6-1】(22-23八年级上·江苏南京·月考)如图,取一支大注射器,拉动活塞使注射器里吸进一些乙醚,用橡皮帽把注射器的小孔堵住,将活塞向外拉到最大刻度线处,一段时间后注射器里的液态乙醚消失,这是 (填物态变化名称)现象,在这个过程中乙醚要 (选填“吸”或“放”)热。然后推动活塞,当到一定程度时,就可以观察到又会有液态乙醚出现,这表明通过 可以使气体液化;使气态乙醚液化的另一种方法是 温度。
【变式6-2】(23-24八年级上·四川成都·期末)夏天常用的杀虫气雾剂里面是液体,用手摇一摇喷出来的是却是气体。气体喷出后罐体变凉,原因是 (填物态变化)吸热。这些杀虫剂气体是在常温下通过 的方法变成液体储存在罐中。
【变式6-3】(23-24八年级上·陕西西安·月考)空调由室内机与室外机两部分组成,室内机、室外机的主体都是热交换器, 为了减小室内的噪声,压缩机装在室外机内。空调制冷时,气态制冷剂由压缩机 (可视为电动机)压入室外机的热交换器,在热交换器内 (填物态变化名称) 热(填“吸或“放”),将热交给室外的空气,然后在室内热交换器内 (填物态变化名称) 热(填“吸”或“放”),从而降低室内空气的温度, 其中气态制冷剂是通过 的方式液化的。
【变式6-4】(23-24九年级上·黑龙江大庆·期中)已知液态氧气、氮气和二氧化碳,在一个标准大气压下的沸点是﹣183℃、﹣196℃和﹣78.5℃.如果在一个标准大气压下用降温的办法,用空气来提取这些气体,那么温度下降时首先液化被分离出来的( )
A.氧气 B.氮气
C.二氧化碳 D.整个空气同时液化无法分离
【变式6-5】(23-24八年级上·江苏南通·月考)阅读材料,回答问题。
气体的临界温度
所有的气体都可以发生液化,但每一种气体都有一个特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,气体都不会液化,这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,各种物质的临界温度不同,有的高于常温,如水的临界温度是374℃,酒精的临界温度是243℃,因此在常温下它们通常以液态形式出现;有的低于常温,如氧的临界温度是-119℃,氮的临界温度是-147℃,所以我们时常认为它们是气态。
海门的各大小区都有接通天然气管道,我们通常使用运输LNG(液化天然气)的运输船通过海上运输,运输船运输途中一般要将天然气冷却至-162℃,-162℃是天然气在常压下的液化温度,天然气的主要成分是甲烷,-82.3℃是甲烷的临界温度。
(1)使气体液化的方法有 和 。只要温度不超过 ℃,通过压缩体积都可以使水蒸气液化;
(2)在食物包装袋里填充氮气可延长食物保质期,在常温下氮气 (能/不能)从空气中分离。氧气的沸点是﹣183℃,氮气的沸点是﹣196℃,氦气的沸点是﹣268.9℃,从空气中提取这些气体,当温度升高时,液化空气中首先汽化分离出来的是 ;
(3)下列说法错误的有
A.100℃以下也有气态的水
B.天然气在常温下加压是无法液化的
C.任何气体都可以通过加压的方法液化
D.在常压下水蒸气的液化温度是100℃,因此,平常水蒸气极易冷却成水
(4)气体打火机里的燃料主要成分是丁烷,临界温度为151℃,常压下沸点(液化温度)是-0.5℃,所以丁烷常压下是 (气态/液态/固态);
(5)人们在运输天然气的过程中发现,通过降温和加压的方式,双管齐下,这样可以大大节约能源,便于储存和运输。天然气的液化温度一般可以控制在 ℃和 ℃之间;
(6)如图所示为某种物质在不同压力和温度下的状态图,实线上下分别表示该物质所处的状态,下列说法中,正确的是 (填字母)。
A.温度高于熔点时都为气态
B.只有在温度高于临界温度时才是气态
C.温度在熔点与临界温度之间时,实线上方为气态
D.温度在熔点与临界温度之间时,实线下方为气态
【变式6-6】(23-24八年级上·云南文山·期末)如图所示,当电冰箱通电后,压缩机将蒸发器内的制冷剂气体吸出,使其变成温度较高的压缩气体;接着该制冷剂气体在冰箱的冷凝器中液化,散热装置向外界放热;然后制冷剂液体经毛细管进入蒸发器,在蒸发器中汽化而大量吸收冰箱内的热量,这样冰箱内的温度就降低了。
阅读上面短文,回答下列问题:
(1)电冰箱在工作过程中,制冷剂发生了两种物态变化,分别是 和 ;
(2)使气体变成液体的两条途径:一是 ;二是 。
【变式6-7】(23-24八年级上·辽宁铁岭·月考)阅读短文,回答问题。
空气能热水器
空气能热水器是吸收空气的热量来加热水的装置。如图是空气能热水器的工作原理示意图,它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂是一种在常温下极易汽化的液体,它在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间的循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同,其工作过程如下:
A.液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器,在蒸发器迅速①,变成蒸气并从空气中吸收热量;
B.制冷剂经过蒸发器生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器;
C.在冷凝器中,高温高压的蒸气将热量传递给冷水并液化成液态制冷剂。制冷剂不断循环流动,使水的温度不断上升。
(1)给短文中的①处补写上适当的物态变化: ;
(2)在循环过程中,制冷剂流经部件 时从空气中吸收热量;
A.毛细管 B.冷凝器 C.压缩机 D.蒸发器
(3)在循环过程中,高温高压的蒸气在冷凝器中通过 的方法使气体液化;
(4)根据空气能热水器的工作原理,管中的“制冷剂”应具有 的物理性质;
A.沸点低 B.沸点高 C.熔点低 D.熔点高
(5)制冷剂在工作循环过程中,将 中的热能不断地“搬运”至 中。(两空都选填“空气”或“水”)
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
$$
3.3 汽化和液化
知识点 1 汽化和液化
1、汽化
①定义:物质从液态变为气态的过程叫做汽化。汽化有蒸发和沸腾两种方式。
②常见的汽化现象:撒在地上的水一段时间后不见了;水烧开后,水量减少。
【注意】“汽化”不能写成“气化”;“气态”也不能写成“汽态”。
2、液化
①定义:物质从气态变为液态的过程,叫做液化。
②常见的液化现象:露珠、水烧开后壶嘴冒出的“白气”;冬天口中呼出的“白气”。
【注意】看得见的“白气”不是水蒸气,水蒸气无色无味,是看不到的。平时我们看到的“白气”都是悬浮的小水滴。
知识点2 沸腾
1、概念:在一定温度下,液体的内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
2、实验:探究水沸腾时温度变化的特点
(1)实验目的:探究水沸腾时温度变化的特点。
(2)实验器材:铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、硬纸板、停表等。
(3)实验步骤:①用酒精灯外焰给水加热至沸腾。在加热过程中,当水的温度接近90℃时,每隔大约1min记录一次温度,将记录的数据填入表格中。
②撤掉酒精灯,停止对烧杯加热,观察水的变化情况。
(4)实验现象:
①沸腾前,温度不断上升,烧杯底部有少量的气泡产生,并且温度越高,气泡越多,气泡在上升的过程中逐渐变小。
②沸腾时,温度保持不变,烧杯底部有大量的气泡产生,并且气泡在上升过程中迅速变大,在液面处破裂开来,放出里面的水蒸气。
③停止加热,水停止沸腾,温度开始下降。
(5)实验结论:
①沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变,此时的温度叫做该液体的沸点。
②沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
(6)实验注意事项
①缩短加热时间的方法:提高水的初温;减少实验的水量;调大酒精灯火焰,并用外焰加热;在烧杯上加带小孔的盖子以减少热量损失。
②液体的沸点和液面的气压有关,气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时由于受大气压的影响,测出的水的沸点可能不是 100 ℃。
③实验中烧杯上的盖子留个小孔是为了使烧杯内外气压平衡,防止烧杯内气压过大,水的沸点过高。
④停止加热,水仍会沸腾的原因:石棉网上有余温,水还能从石棉网继续吸热。
知识点3 蒸发
1、概念和特点
(1)概念:在任何温度下都能发生的汽化现象。
(2)特点:在任何温度下都能发生,且只发生在液体表面,是一种缓慢的汽化现象。
2、影响蒸发快慢的因素
(1)液体的温度。液体的温度越高,蒸发越快。
(2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发越快。
(3)液体表面上的空气流动速度。液体表面上方的空气流动速度越大,蒸发越快。
3、蒸发具有制冷作用
蒸发吸热,具有制冷作用。例如,在胳膊上擦一滴酒精,会感到擦酒精处很凉,这是酒精在蒸发时吸收热量的缘故。
4、沸腾与蒸发的比较
蒸发
沸腾
相同点
都是汽化现象,都能使液体变为气体,都吸收热量
不同点
发生位置
只在液体表面进行
在液体表面和内部同时进行
剧烈程度
缓慢
剧烈
现象
不容易观察到
迅速产生大量气泡
温度条件
在任何温度下都能进行
温度必须达到沸点并继续吸热
温度变化
使自身和周围物体温度降低,有致冷作用
需要从外界吸热,温度等于沸点,且保持不变
知识点4 液化
1、液化的两种方式
(1)降低温度:所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
(2)压缩体积:在一定的温度下,压缩气体的体积也可以使气体液化。
2、特点
液化过程要放出热量。生活中水蒸气引起的烫伤要比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气和开水的温度虽然差不多,但是水蒸气液化的时候还会放出大量的热,进而加重烫伤。
3、常见的水蒸气液化现象
雾、露、雨、“白气”通常都是由水蒸气液化形成的。
1、对“白气”的理解
“白气”不是水蒸气,而是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,水蒸气是看不到的。
“白气”的来源有两种情况:一是高温物体冒出或呼出的水蒸气遇冷液化形成的;二是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
2、利用临界温度分离混合气体
所有的气体都可以液化,但每一种气体都有一特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,气体都不会液化这个温度叫做临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,各种物质的临界温度不同。
当混合气体温度逐渐降低时,临界温度高的先液化,会先被分离出来;但是当从已液化的空气中汽化分离时,因为温度从极低逐渐升高,所以最先分离出来的是沸点低的气体。
题型1 汽化和液化现象
【例1】(24-25八年级上·全国·课后作业)寒冷的冬天,戴眼镜的同学从室外走到温暖的房间内,镜片变得模糊,一段时间后,镜片又变得清晰。这一现象中先后发生的物态变化是( )
A.液化、汽化 B.汽化、液化 C.凝固、汽化 D.凝固、液化
【答案】A
【解析】刚进屋时,室内空气中的水蒸气遇冷的镜片,在镜片上液化成小水珠,使眼镜变得模糊。随着眼镜的温度升高,小水珠又汽化成水蒸气,眼镜重新变得清晰,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式1-1】(24-25八年级上·全国·课后作业)南方地区的“回南天”是天气返潮现象,一般出现在春季的二三月份,主要是因为冷空气走后,暖湿气流迅速反攻,致使气温回升,空气湿度加大,一些冰冷的物体表面遇到暖湿气流后,容易产生水珠.以下说法错误的是( )
A.物体表面水珠的产生是空气中的水蒸气液化放热现象
B.为了避免室内物品表面出现水珠应该打开窗户进行通风
C.可以利用室内空调的除湿功能降低空气中的湿度
D.不容易干的湿衣服可以利用电吹风加快水分的蒸发
【答案】B
【解析】A.物体表面的水珠的产生是空气中的水蒸气遇冷液化导致的,液化放热,故A正确,不符合题意;
B.由题意可知,为了避免室内物品表面出现水珠应该关闭窗户,减少室外的暖气流入室内,故B错误,符合题意;
C.在湿模式下,空气遇到蒸发器表面时经历一次液化,温度和湿度降低,通过蒸发器把被冷却的空气加热到原来的温度后再送入室内,保证室内温度相对恒定的同时降低室内环境的湿度,故C正确,不符合题意;
D.增大水面表面积、加快水面空气流速、提高水面温度等都可以加快水的蒸发,利用电吹风的热风挡能比风挡更快使湿衣服的水分蒸发,故D正确,不符合题意。
故选B。
【变式1-2】(24-25八年级上·河南新乡·月考)如图所示,在常温环境中的甲、乙两烧杯内分别放入一些冰块和适量沸水,均用玻璃片盖住烧杯,一会儿,两烧杯上的玻璃片均附着了大量小水珠,关于小水珠出现的位置,说法正确的是( )
A.甲乙水珠均在玻璃片上侧
B.甲乙水珠均在玻璃片下侧
C.甲中水珠在玻璃片上侧,乙中水珠在玻璃片下侧
D.甲中水珠在玻璃片下侧,乙中水珠在玻璃片上侧
【答案】C
【解析】甲杯中放入冰块后,玻璃的温度较低,杯外空气中温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃液化成小水珠,附在玻璃片上侧;乙杯中装入沸水后,杯中温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃液化成小水珠,附在玻璃片的下侧,故C正确,ABD错误。
故选C。
【变式1-3】(24-25八年级上·河南新乡·月考)液态二氧化碳灭火器是在常温下通过 的方法使二氧化碳气体 (填物态变化名称)后装到钢瓶里面的。使用时需要注意手先握在钢瓶的木柄上,然后再进行灭火,否则会因液态二氧化碳汽化时 大量的热而对手造成伤害。
【答案】压缩体积 液化 吸收
【解析】[1][2]液态二氧化碳灭火器是在常温下工作的。要使二氧化碳气体在常温下液化,我们需要采取压缩体积的方法。因此,液态二氧化碳灭火器是通过压缩体积的方法使二氧化碳气体液化的。
[3]当液态二氧化碳灭火器在使用时,液态二氧化碳会迅速汽化。汽化是一个吸热过程,即液态物质转化为气态物质时需要吸收热量。因此,液态二氧化碳在汽化时会吸收大量的热,这使得钢瓶的温度迅速降低。如果手直接握在钢瓶上,就可能会因液态二氧化碳汽化时吸收大量的热而对手造成伤害。所以,在使用液态二氧化碳灭火器时,需要注意手先握在钢瓶的木柄上,以隔绝低温,然后再进行灭火。
【变式1-4】(2024·四川达州·一模)冬天,室外佩戴口罩,眼镜片上会出现白雾,“白雾”的成因是因为水蒸气发生了 (填写“物态变化”名称),此过程会 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】液化 放热
【解析】[1][2]镜片上的“白雾”是人呼出的气体中的水蒸气遇到冷的眼镜片发生液化现象变成的小水珠,液化需要放热。
【变式1-5】(23-24八年级上·江苏无锡·期末)某超声波加湿器通过高频振动产生微小水雾,加湿空气。水雾飘出后不久便“消失”了,该“消失”过程发生的物态变化是 ,需要 热量。
【答案】 汽化 吸收
【解析】[1][2]水雾消失,说明水由液态变为了气态,这属于汽化,物质汽化时要吸收热量。
题型2 沸腾的条件、沸点
【例2】(24-25八年级上·河南新乡·月考)“隔水炖法”是中餐常用煮食法,即把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把盅和煲底隔离,如图所示,当煲中的水沸腾后,发现盅内的汤水不能沸腾,原因是(设汤水的沸点与水相同)( )
A.炉火太小
B.汤水太多,煲中的水太少
C.汤水没有达到沸点
D.汤水不能从煲中沸水中吸热
【答案】D
【解析】当煲中的水沸腾后,煲中的水温度保持在沸点不变,盅内的汤水可以达到沸点,但是由于与煲中的水没有温度差,不能继续从煲中沸水中吸热,所以不能沸腾,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式2-1】(22-23八年级上·四川绵阳·期末)下表中,是几种常见液体在标准大气压下的沸点。现将装有一部分煤油的试管乙,放入装有某液体的烧杯甲中,用酒精灯对烧杯甲底部持续加热,若想要观察到试管乙中的煤油沸腾,则烧杯中的液体可以选择下列选项中的( )
液体
酒精
水
煤油
亚麻仁油
沸点
78
100
150
287
A.酒精 B.水 C.煤油 D.亚麻仁油
【答案】D
【解析】AB.当液体温度达到沸点后,吸收热量但温度不再变化,而两物体需要有温度差才可以发生热传递。若乙中放入煤油,则甲中需要放入比煤油沸点高的物质。由表可知,若甲烧杯中装有水或酒精,沸腾时不能达到煤油的沸点,故乙中煤油不能沸腾,故AB不符合题意;
C.若甲烧杯中装有煤油,沸腾时能达到乙中煤油的沸点,但两者温度相同,乙中煤油不能从甲烧杯中吸收热量,故乙中煤油不能沸腾,故C不符合题意;
D.若甲烧杯中装有亚麻仁油沸腾时,能达到乙中煤油的沸点且乙中煤油能从甲烧杯中吸收热量,故乙中煤油能沸腾,故D符合题意。
故选D。
【变式2-2】(23-24八年级上·江西南昌·月考)如图所示,容器中装有两种液体,液体1上面浮有液体2(两种液体不相溶),液体2的沸点高于液体1的沸点,如果对容器底部加热(热源温度高于两种液体的沸点),则下列说法正确的( )
A.液体1先沸腾,液体2后沸腾,但两种液体同时蒸发
B.液体2蒸发,液体1不蒸发,直到液体1全汽化后,液体2才会沸腾
C.液体2蒸发,液体1不蒸发,然后同时沸腾
D.开始液体2蒸发,液体1不蒸发,然后同时沸腾
【答案】B
【解析】A.因为液体1的沸点比液体2低,故液体1沸腾后,温度不再上升,容器的温度达不到液体2的沸点,液体2蒸发,液体1不蒸发,A错误;
BCD.如果对容器底部加热,液体2蒸发,液体1不蒸发,直到液体1全汽化后,液体2才会沸腾,故B正确,CD错误。
故选B。
【变式2-3】(23-24八年级上·安徽亳州·期末)一些物质在1标准大气压下的熔点和沸点如表所示,则下列说法正确的是( )
物质
酒精
水银
锌
银
铁
铜
钨
熔点(℃)
-117
-38.8
419
962
1535
1083
3410
沸点(℃)
78
357
907
2213
2750
2567
5900
A.中国南极长城站最低气温可达-88.3℃,在南极长城站测气温时应选用水银温度计
B.将铜和锌两物质混合一起加热至全部熔化,再冷却可以制成合金。
C.1535℃的铁的状态不一定是固液共存状态
D.用钨作为灯丝,是因为钨的沸点高
【答案】C
【解析】A.中国南极长城站最低气温可达-88.3℃,低于水银的熔点,此温度水银为固态,故在南极长城站测气温时不能用水银温度计,故A错误;
B.铜的熔点是1083℃高于锌的沸点907℃,铜达到熔化温度时,锌是气态,故铜和锌两物质不能混合一起加热,故B错误;
C.铁的熔点是1535℃,在此温度下,铁可能是固态、液体或固液共存态,故C正确;
D.用钨作为灯丝,是因为钨的熔点高,故D错误。
故选C。
【变式2-4】(23-24八年级上·江苏盐城·月考)滚烫的油锅不小心滴入了水珠,你会发现油花四溅,这是因为水的沸点比油 (高/低)的结果。在医院里病人发热时,可以用酒精擦拭病人的身体,这是因为酒精在 (填物态变化名称)过程中要 ,起到暂时降低体温的效果。
【答案】低 汽化 吸热
【解析】[1]滚烫的油锅不小心滴入了水珠,你会发现油花四溅,这是因为水的沸点低于油的沸点,所以水滴会迅速沸腾。
[2]酒精擦拭高烧病人的身体,这是因为酒精在汽化过程中吸热而带走病人身体的热量。
【变式2-5】(24-25九年级上·福建厦门·月考)已知液体沸腾的条件是: ,如图将装有水的大容器放在铁架台的石棉网上,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中;将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下,也放在大容器水中漂浮,且也有适量水进入玻璃瓶。用夹子将甲、乙绑在如图的支架上固定位置,然后对大容器进行加热,待大容器的水沸腾后,玻璃瓶甲乙中的水 (选填“都能”、“都不能”“甲能乙不能”或“甲不能乙能”)沸腾。
【答案】见解析 都不能
【解析】[1][2]水沸腾需要同时满足温度达到沸点和继续吸热两个条件,缺一不可。烧杯中的水沸腾后,甲瓶口朝上,瓶内气压与大气压相同,当瓶中的水温达到沸点时,烧杯中水温和瓶中水温相同,不再发生热传递,因此甲中的水无法继续吸收热量,所以不会沸腾。乙瓶口朝下并没入水中,加热过程中瓶内气压增大,大于外界大气压,瓶内水的沸点升高,烧杯中的水沸腾后温度不再升高,乙瓶中的水温达不到沸点,所以不会沸腾。
【变式2-6】(24-25八年级上·河南周口·月考)小丽学习了水的沸腾知识后,按书本上的要求做了“纸锅烧水”的实验。如图所示,她将适当的水装入纸锅后,放到火上加热(没有让火苗烧到水面以上的纸),一会儿水沸腾了,但纸锅并没有燃烧。
(1)水的沸腾是剧烈的 现象,相比于蒸发的不同之处是 (写出一条);
(2)纸锅没有燃烧,是因为水在沸腾时要继续 ,温度 ,其温度 (选填“低于”或“高于”)纸的着火点,所以纸锅没有燃烧;
(3)小丽又认真观察了家里烧开水的过程,发现当水沸腾时,壶嘴不断有“白气”出现;但通过进一步的仔细观察却发现出现“白气”的位置总是与壶嘴有一小段距离,在壶嘴位置却几乎看不见“白气”。出现这种现象的原因是: 。
【答案】(1) 汽化 见解析 (2)吸收热量 保持不变 低于 (3)见解析
【解析】(1)[1][2]水在沸腾过程中,由液态变为气态,是剧烈的汽化现象;蒸发是缓慢的汽化现象,蒸发只发生在液体表面,沸腾可以发生在液体内部和表面。
(2)[1][2][3]因为标准大气压下,水的沸点是100℃,沸腾过程中仍要继续吸收热量,温度保持不变,并且水的沸点小于纸的燃点,所以纸锅没有燃烧。
(3)在离壶嘴一小段距离的位置不断有“白气“出现,这是水蒸气遇到比较冷的空气液化成小水珠,但在水壶嘴口位置什么也看不见,这是因为水壶嘴口位置温度比较高,喷出的水蒸气无法放热液化所致。
题型3 探究水沸腾时温度变化的特点
【例3】(23-24八年级上·吉林长春·月考)某同学用如图甲所示实验装置探究了“水沸腾时温度变化的特点”;
(1)组装实验装置时,为了保证用酒精灯的外焰加热,应先调整 (选填“烧杯”或“温度计”)的位置;观察图甲气泡可判断图甲中水处于 (选填“沸腾前”或“沸腾时”)的状态;
(2)根据实验数据绘制图象a,由图象可知,当地大气压 标准大气压(选填“高于”、“等于”或“低于”);若只提高水的初温,重新实验并绘制的图象应为图乙中的 (选填“b”或“c”);
(3)若用烧瓶代替烧杯重新加热,水沸腾后,撤去酒精灯,采用如图丙、丁所示两种方式用冷水喷洒瓶底,方式 (选填“丙”或“丁”)烧瓶里面的水能重新沸腾。
【答案】(1)烧杯 沸腾时 (2)低于 c (3)丙
【解析】(1)[1]在实验中从下到上安装,需要用酒精灯的外焰加热,所以应先确定烧杯的高度。
[2]水沸腾时,整个容器内的水温都达到沸点,不断有水汽化成水蒸气,气泡不断增大。
(2)[1]由图可知,此时水沸点为98℃,低于标准大气压下水的沸点,故说明此时的大气压低于标准大气压。
[2]其它条件不变的情况下,水的沸点不会改变,故选c。
(3)由图丁可知,用冷水喷洒瓶底,不能减小上方气体的压强,而水的温度降得更低;会看到丙烧瓶中的水重新沸腾,瓶内气体温度突然降低,瓶内液面上方气压减小,所以水重新沸腾起来的。
【变式3-1】(24-25八年级上·山东聊城·开学考试)在“观察水的沸腾”实验中,小明同学的实验数据如下表:
时间/ min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
97
98
(1)从表中的数据可以看出,在第 min记录的数据明显错误;
(2)由表中数据可知,水的沸点是 ℃,此时液面上的气压 1标准大气压(选填“小于”、“大于”或“等于”);
(3)小明观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况如图甲、乙所示,其中 图是水在沸腾时的情景;
(4)小红和小兰同学也在实验室里做“水的沸腾”实验,选用的实验装置相同,她们绘制的沸腾图像如图所示。问a、b图像不同的原因是 。
【答案】(1)6 (2)98 小于 (3)甲 (4)水的质量不同
【解析】(1)由表格数据可知,从第4min水开始沸腾,不断吸收热量,温度保持不变,所以在第6min记录的数据明显错误。
(2)[1][2]水沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是水的沸点,由表中数据可知,水的沸点是98℃;液体沸点的高低和气压有关,气压降低,沸点降低,一个标准大气压下,水的沸点是100℃,此时水的沸点是98℃,低于100℃,所以此时液面上的气压小于l标准大气压。
(3)水沸腾时产生大量的气泡,气泡在上升的过程中体积不断变大,如图甲、乙所示,其中甲是水在沸腾时的情景。
(4)小红和小兰做“水的沸腾”的实验中,选用的实验装置相同,观察图像可知,a图像上升的快,b图像上升的慢, a、b图像不同的原因是水的质量不同。
【变式3-2】(24-25九年级上·河南周口·月考)2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
液体
酒精
汞
凝固点
-117℃
-39℃
沸点
78℃
357℃
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按仪器要求组装图甲所示的实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡 。
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为 ℃;从图丙可知,水沸腾时温度变化特点是:持续吸热,温度 。
(3)结合上面的表格,分析本实验中应选用 (选填“酒精”或“汞”)温度计来测量温度。
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响。为了得出结论,他可以 。
【答案】(1)浸没在水中,且不接触烧杯壁和底部 (2) 99 不变
(3)汞 (4)改变茶叶的有无,进行多次实验,比较沸点是否变化。
【解析】(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡浸没在被测物体中,且不碰杯壁与杯底,使测量时温度计的示数较准确。
(2)[1]水沸腾时,由图乙得,温度计的分度值为1℃,示数为99℃,即水的沸点为99℃。
[2从图丙可知,水沸腾时温度保持不变,需要不断吸收热量。
(3)液体温度计是根据液体的热胀冷缩性质工作的。已知汞的沸点为357℃,酒精的沸点为78℃,而实验中水的沸点为99℃,探究水的沸腾特点时,不能使用酒精温度计,应该用汞温度计来测量温度。
(4)为了得出结论,他需要控制其他因素不变(如水的质量、加热的火力等),只改变茶叶的有无,进行多次实验,并比较不同情况下水的沸点是否发生变化。如果多次实验后,发现放入茶叶的水的沸点与没有放入茶叶的水的沸点有明显差异,那么就可以得出结论说茶叶对水的沸点有影响;否则,就没有影响。
【变式3-3】(23-24九年级上·安徽宿州·期末)利用如图甲所示装置做“探究水沸腾时温度变化特点”实验。
(1)安装温度计时,玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将 (填“A处向上”或“B处向下”)调整。
(2)同学们观察到乙图中明显的实验现象以后,温度计示数将 (填“变大”“不变”或“变小”),这时气泡内的气体是 (填“空气”或“水蒸气”)。
(3)图丙中,图像A、B是某班两个实验小组的同学根据实验数据作出的图像。分析图像可知:水的沸点是 ℃,两组同学用相同的酒精灯和相同的烧杯进行实验,图像不同的原因可能是 。
【答案】(1)A处向上 (2)不变 水蒸气 (3)96 水的质量不同
【解析】(1)实验时,要用酒精灯外焰进行加热,温度计的玻璃泡要浸没在水中且不能碰到烧杯底,安装温度计时,玻璃泡碰到了烧杯底,此时应调节温度计的位置,适当将A处向上调整。
(2)[1][2]水沸腾时,水中气泡在上升过程中不断有水汽化变成水蒸气进入气泡,气泡体积变大;图中气泡上升时体积变大,表明此时水正在沸腾,温度计示数将不变,这时气泡内的气体是水汽化产生的水蒸气。
(3)[1]水沸腾时温度保持在沸点不变,由图像可知,水的沸点为96℃。
[2]由图像可知,两组实验的水温度升高快慢不同,可能是因为水的质量不同,图像B温度升高慢,表明所用水的质量较大。
【变式3-4】(24-25八年级上·河南新乡·月考)同学们在实验室进行观察水的沸腾的实验:
(1)小红组安装实验装置时应遵循 (填“自上而下”或“自下而上”)的原则;
(2)其他实验小组的同学记录的水沸腾时的温度是98℃,且水沸腾过程中不断 (填“吸热”或“放热”),温度 ;小红组某时刻的水温如图甲所示,此时她们小组的水温是 ℃,图乙中 图是此时她们组水中气泡的情况;
(3)实验中在烧杯口处看到大量“白气”,“白气”的形成是 (填物态变化名称)现象;
(4)为了节约能源,请你帮她们想出一种能适当缩短实验时间的措施: 。
【答案】(1)自下而上 (2)吸热 不变 94 B
(3)液化 (4)减小水的质量
【解析】(1)实验时,要用酒精灯外焰进行加热,温度计的玻璃泡要浸没在液体中且不能碰到烧杯底,小红组安装实验装置时应遵循自下而上的原则。
(2)[1][2]水沸腾时需要持续对其加热,所以,水沸腾过程中不断吸热,水的温度保持在沸点不变。
[3][4]由图可知,温度计的分度值为1℃,此时她们小组的水温是94℃,水的沸点是98℃,此时水尚未沸腾,水的上部温度较低,水中气泡上升过程中,气泡中的水蒸气液化成水,气泡变小,图乙中B图是此时她们组水中气泡的情况。
(3)“白气”是水蒸气上升时遇冷液化形成的小水珠。
(4)可以减小水的质量,也可以提高水的初温,这样可以缩短实验时间。
【变式3-5】(24-25八年级上·全国·课后作业)小娜同学通过实验“探究水沸腾前后温度变化的特点”。请根据要求回答下列问题:
【基础设问】
(1)在组装实验装置过程中应按照 (选填“由上到下”或“由下到上”)的顺序组装。按照如图甲所示组装实验器材后,还需要补充一个测量仪器是 ;
(2)补充测量仪器后,进行实验,并将实验数据记录在下表中。分析表中数据可知,水的沸点是 ,此时当地的大气压 (选填“高于”“低于”或“不变”)标准大气压;
t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
T/℃
50
57
64
71
78
85
91
94
96
97
98
98
98
98
(3)根据数据可推断,在其他条件都不变的情况下,在后继续加热,水的温度将会 选填“升高”“不变”或“降低”;
(4)实验中沸腾前后水中的气泡情况不同,如图乙所示, 是水沸腾时的场景,此时气泡内的气体主要是 (选填“水蒸气”或“空气”);
【能力设问】
(5)实验中给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图中图线所示,若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是图线 ;
A.图线 B.图线 C.图线 D.图线
(6)小组同学进一步分析图像,发现水沸腾时的特点是 ;
(7)实验结束后撤去酒精灯,水还能继续沸腾一会儿,产生这种现象的原因是 ;
【素养设问】
(8)(实验创新)探究液化现象:两位同学将沸腾的水倒入烧瓶,继续探究液化现象,实验装置如图(是温度计)。将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管中,试管放在装冷水的容器内,过一段时间,观察到试管中产生少量的水,这是由于水蒸气发生 (填物态变化名称)现象,同时可以看到温度计示数 (选填“升高”“不变”或“降低”)的现象。
【答案】(1)由下到上 秒表 (2) 低于 (3)不变
(4) a 水蒸气 (5)C (6)继续吸热,温度不变
(7)石棉网的温度高于杯内水的温度 (8)液化 升高
【解析】(1)[1][2]使用酒精灯加热时,要用外焰加热,所以要根据酒精灯火焰的高度确定烧杯的高度,故组装装置时,要按照由下到上的顺序;实验中还需要秒表记录温度随时间的变化。
(2)[3][4]水的沸点与大气压强有关,沸点随着大气压强的增大而升高。由表中数据可知,从第10min开始,温度保持在98℃不变,则水的沸点为98℃,小于1标准大气压下的沸点100℃,说明此时的大气压强低于1标准大气压。
(3)[5]根据数据可推断,在其他条件都不变的情况下,在后继续加热,水的温度将会不变。
(4)[6][7]沸腾前,上方水温低,气泡上升时,内部的气体和少量水蒸气遇冷液化,因而体积变小,气泡变小;沸腾时,水大量汽化,水蒸气不断进入气泡,且上升过程中水压变小,所以气泡变大。所以a是水沸腾时的场景,此时气泡内的气体主要是水蒸气。
(5)[8]若其他条件不变,仅将水的质量增加,则水的沸点不变,加热至沸腾水吸收的热量变多,所以需要加热更长的时间。
故选C。
(6)[9]由表格数据和图像分析可知,水沸腾时的特点是:继续吸热,温度不变。
(7)[10]撤去酒精灯,水还能继续沸腾一会儿,产生这种现象的原因是石棉网的温度高于杯内水的温度,水可以继续吸热。
(8)[11][12]将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管中,水蒸气遇冷液化,所以观察到试管中产生少量的水,由于液化放热,所以温度计示数升高。
题型4 探究影响液体蒸发快慢的因素
【例4】(23-24八年级下·北京顺义·期末)下列措施中,能使蒸发加快的是( )
A.给播种后的农田覆盖地膜 B.把新鲜蔬菜放入保鲜袋中
C.将湿衣服展开晾在通风处 D.把装有酒精的瓶子口盖严
【答案】C
【解析】A.给播种后的农田覆盖地膜,控制了蒸发的表面积和上方空气的流动速度,会使蒸发减慢,故A不符合题意;
B.把新鲜的蔬菜装入塑料袋,控制了蒸发的表面积和上方空气的流动速度,会使蒸发减慢,故B不符合题意;
C.将湿衣服展开晾在通风处,加快了液体上方空气流动,加快了蒸发,故C符合题意;
D.给装有酒精的瓶子加盖,控制了蒸发的表面积和上方空气的流动速度,可以减慢蒸发,故D不合题意。
故选C。
【变式4-1】(多选)(23-24八年级上·辽宁大连·期中)下列措施中,可以加快蒸发的是( )
A.将湿衣服展开晒在向阳处
B.将新鲜蔬菜装入保鲜袋
C.用完酒精灯后盖上盖子
D.晒粮食时,将粮食摊开
【答案】AD
【解析】A.将湿衣服展开在向阳处,提高了液体的温度,加快了蒸发,故A符合题意;
B.把新鲜的水果装入保鲜袋中外界隔绝,减小液体上方的空气流速,减小了蒸发,故B不符合题意。
C.用完酒精灯后盖上盖子,减小液体上方的空气流速,减慢蒸发,故C不符合题意;
D.晒粮食时,将粮食摊开,增加液体的表面积,加快了蒸发。故D符合题意。
故选AD。
【变式4-2】(2024·江苏泰州·二模)一件湿衣服按下列四种方式晾晒,最容易晾干的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】影响蒸发快慢的因素是温度的高低、液体上方空气流动速度和液体表面积的大小,蒸发越慢,衣服越不容易干,对照图中选项可知,有太阳的地方温度高,通风的地面空气流速快,所以有太阳和通风条件同时具备的情况蒸发速度最快,即最容易干,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式4-3】(23-24九年级上·全国·单元测试)如图所示,夏季喷雾车将水以雾状形式喷洒出去,由于雾状的水增大了与空气的 ,从而 了水的蒸发;进入秋冬季节后,脸上涂些护肤霜后感觉寒风没那么刺骨,因为护肤霜 了水分的蒸发。(后两空选填“加快”或“减慢”)
【答案】接触面积 加快 减慢
【解析】[1][2]夏季喷雾车将水以雾状形式喷洒出去,由于雾状的水增大了与空气的接触面积,从而加快了水的蒸发。
[3]进入秋冬季节后,脸上涂些护肤霜后感觉寒风没那么刺骨,因为护肤霜涂抹在皮肤表面,避免了皮肤和空气直接接触,减慢了皮肤表面水分的蒸发。
【变式4-4】(23-24八年级上·江苏盐城·月考)某同学探究影响蒸发吸热情况的实验,如图所示,请回答下列问题。
(1)该同学记录了三个示数,其中a温度计示数 ℃。常用温度计是利用测温液体的 的性质制成的;
(2)酒精蒸发时会向温度计 (吸收/放出)热量;
(3)比较b和c温度计的示数,可以得出:蒸发快慢与 有关;
(4)该同学用水代替酒精多次实验,发现在相同温度但天气不同的情况下,三根温度计示数有时差别不大,有时差别却很大。他猜想水的蒸发情况可能与空气湿度有关,示数差别越大,空气湿度越 。
【答案】(1)25.5 热胀冷缩 (2)吸收
(3)空气流速 (4)小
【解析】(1)[1]由图可知,a温度计的分度值为0.1℃,则a温度计示数为25.5℃。
[2]一般液体具有热胀冷缩的性质,常用液体温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的。
(2)液体蒸发时需要吸收热量,所以酒精蒸发时会从温度计吸收热量,导致温度计的示数降低。
(3)通过b、c温度计的示数可以看出,c的示数低,b、c温度计的主要区别在于液体表面的空气流速不同,因此可得出液体蒸发的快慢与液体表面的空气流速有关。
(4)该同学用水代替酒精多次实验,若三根温度计示数差别不大,即水的蒸发快慢差别不大,说明空气湿度较大,此时水不易蒸发,雨天或潮湿天气时空气湿度较大;若温度计的示数差别很大,则说明空气湿度较小。
【变式4-5】(23-24八年级上·广东湛江·月考)探究蒸发快慢影响因素的实验中,在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水,如图1A、B、C、D所示。
(1)选择A、B两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与液体的 是否有关。
(2)选择 两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与液体的温度是否有关。
(3)通过A、D两图的对比。可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中如果利用电吹风来改变空气流速, (选填“应该”或“不应该”)使用热风。
(4)干湿温度计是一种既能测量空气温度,又能测量空气相对湿度的常用测量仪器,仪器上有两支相同的温度计并列地安装在同一刻度板上(图乙为其背面),其中一支温度计的测温泡外面裹有被水浸湿的棉纱,为“湿”温度计;另一支温度计的测温泡直接裸露在空气中,为“干”温度计。通常情况下湿温度计的示数比干温度计的示数会 (选填“高”或“低”)一些,这是由于湿温度计棉纱上的水蒸发要 的缘故,而且两温度计的差异越大,表示空气越 (选填“干燥”或“湿润”)。
【答案】(1)液体表面积 (2)A、C (3)不应该 (4)低 吸热 干燥
【解析】(1)比较A、B两图看出是水的温度和水上方空气流动速度相同,只有水的表面积不同,所以可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关。
(2)要研究水蒸发的快慢与水的温度的关系,应控制水的表面积和水上方空气流动速度相同,只改变温度,A、C两次实验过程符合题意。
(3)通过A、D两图探究水蒸发的快慢与水表面的空气流速是否有关,需要控制温度相同,所以如果用电吹风改变空气流速,不应该使用热风。
(4)[1][2]湿温度上带有水,因为蒸发需要吸热,所以会导致湿温度计的示数比干温度计的示数低。
[3]两温度计的差异越大,说明温度计蒸发的快,吸收的热量越多,导致温度计的示数低,说明空气越干燥。
【变式4-6】(22-23八年级下·江苏镇江·月考)在探究影响液体蒸发快慢的因素时,小华猜想液体蒸发快慢可能与液体温度的高低、液体表面空气流动快慢、液体表面积大小有关。为了验证以上猜想,小华在相同的四块玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如ABCD所示的实验探究:
(1)为了比较蒸发快慢,他们将质量相同的水滴在玻璃板上,测出水蒸发完所用的时间,时间越短表示蒸发越 (选填“快”或“慢”);
(2)通过A、C两图的对比,可以得出水蒸发快慢与液体的 有关;
(3)通过A、 两图的对比,可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中如果利用电吹风来改变空气流速, (选填“应该”或“不应该”)使用热风;
(4)通过 、 两图的对比,可以得出水蒸发快慢与液体表面积大小有关;
(5)某同学猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水,如图甲、乙所示,结果发现甲图中水先蒸发完,于是得出:“水蒸发快慢与水的多少有关,水越少蒸发越快”。你认为他的结论是 (选填“正确”或“不正确”)的,理由是 。
【答案】(1)快 (2)温度 (3) D 不应该
(4)A B (5)不正确 没有控制液体的表面积相同
【解析】(1)将质量相同的水滴在玻璃板上,测出水蒸发完所用的时间,时间越短,表示蒸发越快。
(2)通过A、C两图的对比可知,液体的表面积和表面上方空气的流动速度相同,只有液体的温度不同,故可以得出:水蒸发快慢与液体的温度有关。
(3)[1][2]通过A、D两图的对比,要探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中不应该使用电吹风的热风来吹,因为热风改变了水温度,不符合控制变量法的要求。
(4)[1][2]要想得出水蒸发快慢与液体表面积大小有关,必须保持水的温度、表面上方空气的流速度相同,只改变液体的表面积,故可通过A、B两图来进行对比。
(5)[1][2]他的结论是不正确的,理由为在探究过程中没有控制液体的表面积相同,不符合控制变量法的要求。
题型5 蒸发制冷的应用
【例5】(23-24八年级上·贵州铜仁·月考)盛一盆水,在盆里放两块高出水面的砖头,砖头上搁一只比盆小一点的篮子。篮子里有剩饭、剩菜,并使袋口的边缘浸入水里(如图所示),就做成了一个简易冰箱。把它放在通风的地方,里面的饭菜也不会变质。下列关于简易冰箱制冷原理的分析正确的是( )
A.吃冰棒解热与此简易冰箱的工作原理是相同的
B.水蒸发时吸热,可以使食物的温度降低
C.可以提高水的温度,加快水的蒸发
D.主要是盆中水蒸发从剩下水中吸热使饭菜不变质
【答案】B
【解析】A.吃冰棒解热是利用冰熔化吸热,简易冰箱利用的是汽化吸热,两者的原理不同,故A错误;
B.水蒸发时从周围环境中吸热,使周围环境温度降低,可以使食物的温度降低,故B正确;
C.提高水的温度,同时也提高了饭菜的温度,饭菜容易变质,故C错误;
D.盆中水蒸发从盆底周围吸收热量,温度降低,使饭菜不会变质,故D错误。
故选B。
【变式5-1】(23-24八年级下·安徽安庆·期末)当室内温度为时,用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,随着酒精的迅速蒸发,如图中哪幅图基本反映了温度计的读数随时间的变化( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】室内温度为20℃,所以温度计开始时的示数是20℃,当将浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上时,随着酒精的迅速蒸发,会带走一部分热量,温度计的示数会降低;但当酒精蒸发完后,温度计的示数会上升,最终与室温相同。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式5-2】(23-24八年级上·江苏徐州·月考)从水里游泳上岸,感觉有点冷,这主要是因为身上的水( )
A.液化,放热 B.汽化,放热 C.液化,吸热 D.汽化,吸热
【答案】D
【解析】从水里上岸,身上带的水发生汽化,汽化要吸热,故感觉有点冷。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式5-3】(23-24八年级上·湖北荆州·期末)医院抢救中暑病人时,首先是在人体上大面积地擦酒精,这种方法称为“物理疗法”。这种疗法的依据是:酒精 时会从人体上吸热,从而使人体的温度 。
【答案】蒸发(汽化) 降低
【解析】[1][2]把酒精擦在身上后,酒精易挥发,即会发生汽化(蒸发)现象,在汽化过程会从身上吸收热量,这样会降低身上的温度。
【变式5-4】(23-24八年级上·辽宁丹东·期中)如图所示,该装置是由甲、乙两支相同的温度计组成的,甲是干燥的,我们发现 (选填“甲”或“乙”)温度计的示数要低一些,若将它们放置通风口,则示数相差变 (选填“大”或“小”)。
【答案】 乙 大
【解析】[1][2]乙温度计玻璃泡上包着湿棉纱布,因为湿棉纱布里的水会汽化,汽化吸热,故乙温度计的示数要低一些,在通风口处,乙温度计的汽化要快一些,示数相差变大。
题型6 液化的应用
【例6】(2024·湖北·一模)1月17日,长征七号运载火箭在文昌航天发射场托举天舟七号货运飞船点火升空,随后将飞船精准送入预定轨道,中国载人航天工程2024年发射任务首战告捷。长征七号运载火箭是新一代运载火箭,它使用的是冷藏液氢、液氧低温燃料,液氢、液氧是通过 的方式液化的。在塔架上未起飞前,这些燃料在与外界空气接触时,火箭侧壁会冒出“白雾”,“白雾”是由水蒸气 (填物态变化)产生的。
【答案】 降低温度并压缩体积 液化
【解析】[1]物质由气态变为液态称为液化,物质由液态变为气态称为汽化,气体液化有两种方法:降低温度、压缩体积。卫星发射所用的燃料是液氢液氧,它们是通过降低温度并压缩体积的方式来实现液化的。
[2]我们所说的白气都是液态小水滴,所以火箭侧壁冒出的“白雾”是由水蒸气遇冷放热而液化产生的。
【变式6-1】(22-23八年级上·江苏南京·月考)如图,取一支大注射器,拉动活塞使注射器里吸进一些乙醚,用橡皮帽把注射器的小孔堵住,将活塞向外拉到最大刻度线处,一段时间后注射器里的液态乙醚消失,这是 (填物态变化名称)现象,在这个过程中乙醚要 (选填“吸”或“放”)热。然后推动活塞,当到一定程度时,就可以观察到又会有液态乙醚出现,这表明通过 可以使气体液化;使气态乙醚液化的另一种方法是 温度。
【答案】 汽化 吸 压缩体积 降低
【解析】[1][2]液态乙醚消失是因为变成了气态乙醚,物质由液态变为气态的现象叫做汽化,此过程中需要吸热。
[3][4]然后推动活塞,此过程中在压缩气态乙醚的体积,分子间距离变小,乙醚又变成了液态,这说明压缩体积的方式可以使气体液化。液化的方式有两种:降低温度和压缩体积,使气态乙醚液化的另一种方法是降低温度。
【变式6-2】(23-24八年级上·四川成都·期末)夏天常用的杀虫气雾剂里面是液体,用手摇一摇喷出来的是却是气体。气体喷出后罐体变凉,原因是 (填物态变化)吸热。这些杀虫剂气体是在常温下通过 的方法变成液体储存在罐中。
【答案】汽化 压缩体积
【解析】[1]气体喷出后罐体变凉,原因是液体汽化成气体吸热。
[2]气体液化的方法有降低温度与压缩体积,这些杀虫剂气体是在常温下通过压缩体积的方法变成液体储存在罐中。
【变式6-3】(23-24八年级上·陕西西安·月考)空调由室内机与室外机两部分组成,室内机、室外机的主体都是热交换器, 为了减小室内的噪声,压缩机装在室外机内。空调制冷时,气态制冷剂由压缩机 (可视为电动机)压入室外机的热交换器,在热交换器内 (填物态变化名称) 热(填“吸或“放”),将热交给室外的空气,然后在室内热交换器内 (填物态变化名称) 热(填“吸”或“放”),从而降低室内空气的温度, 其中气态制冷剂是通过 的方式液化的。
【答案】汽化 吸 放 液化 压缩体积
【解析】[1][2]空调器制冷时液态的制冷剂经毛细管进入热交换器(室内机)汽化成气体,吸热。
[3][4]压缩机将气态的制冷剂压入室外机的热交换器,在冷凝器毛细管内液化放热,将室内的热搬到室外。
[5]在室外的热交换器中,气态制冷剂通过压缩体积又变为液态。
【变式6-4】(23-24九年级上·黑龙江大庆·期中)已知液态氧气、氮气和二氧化碳,在一个标准大气压下的沸点是﹣183℃、﹣196℃和﹣78.5℃.如果在一个标准大气压下用降温的办法,用空气来提取这些气体,那么温度下降时首先液化被分离出来的( )
A.氧气 B.氮气
C.二氧化碳 D.整个空气同时液化无法分离
【答案】C
【解析】从数据中可知,液态氮的沸点最低,则最容易沸腾;而二氧化碳的沸点最高,很难沸腾,相反最容易液化,所以如果在一个标准大气压下用降温的办法,从空气中提取这些气体,那么温度下降时首先液化被分离出来的是二氧化碳,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式6-5】(23-24八年级上·江苏南通·月考)阅读材料,回答问题。
气体的临界温度
所有的气体都可以发生液化,但每一种气体都有一个特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,气体都不会液化,这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,各种物质的临界温度不同,有的高于常温,如水的临界温度是374℃,酒精的临界温度是243℃,因此在常温下它们通常以液态形式出现;有的低于常温,如氧的临界温度是-119℃,氮的临界温度是-147℃,所以我们时常认为它们是气态。
海门的各大小区都有接通天然气管道,我们通常使用运输LNG(液化天然气)的运输船通过海上运输,运输船运输途中一般要将天然气冷却至-162℃,-162℃是天然气在常压下的液化温度,天然气的主要成分是甲烷,-82.3℃是甲烷的临界温度。
(1)使气体液化的方法有 和 。只要温度不超过 ℃,通过压缩体积都可以使水蒸气液化;
(2)在食物包装袋里填充氮气可延长食物保质期,在常温下氮气 (能/不能)从空气中分离。氧气的沸点是﹣183℃,氮气的沸点是﹣196℃,氦气的沸点是﹣268.9℃,从空气中提取这些气体,当温度升高时,液化空气中首先汽化分离出来的是 ;
(3)下列说法错误的有
A.100℃以下也有气态的水
B.天然气在常温下加压是无法液化的
C.任何气体都可以通过加压的方法液化
D.在常压下水蒸气的液化温度是100℃,因此,平常水蒸气极易冷却成水
(4)气体打火机里的燃料主要成分是丁烷,临界温度为151℃,常压下沸点(液化温度)是-0.5℃,所以丁烷常压下是 (气态/液态/固态);
(5)人们在运输天然气的过程中发现,通过降温和加压的方式,双管齐下,这样可以大大节约能源,便于储存和运输。天然气的液化温度一般可以控制在 ℃和 ℃之间;
(6)如图所示为某种物质在不同压力和温度下的状态图,实线上下分别表示该物质所处的状态,下列说法中,正确的是 (填字母)。
A.温度高于熔点时都为气态
B.只有在温度高于临界温度时才是气态
C.温度在熔点与临界温度之间时,实线上方为气态
D.温度在熔点与临界温度之间时,实线下方为气态
【答案】(1)降低温度 压缩体积 374 (2)不能 氦气 (3) C
(4)气态 (5)﹣162 ﹣82.3 (6) D
【解析】(1)[1][2][3]气体液化有两种方式:降低温度和压缩体积;压缩体积并不能使所有的气体液化,只要温度不超过374℃,通过压缩体积都可以使水蒸气液化。
(2)[4][5]由材料可知,在常温下它们通常以液态形式出现,在食物包装袋里填充氮气可延长食物保质期,在常温下氮气不能从空气中分离。氧气的沸点是-183℃,氮气的沸点是-196℃,氦气的沸点是-268.9℃,提取这些气体,沸点越低,越容易提前,当温度升高时,液化空气中首先汽化分离出来的是沸点最低的氦气。
(3)[6]A.每一种气体都有一个特定的温度,100℃以下也有气态的水,故A正确,不符合题意;
B.天然气在常温下加压是无法液化的,必须在降到一定温度时,压缩体积才可以液化,故B正确,不符合题意;
C.当温度高于临界温度时,气体不可以通过加压的方法液化,故C错误,符合题意;
D.在常压下水蒸气的液化温度是100℃,在常压下水蒸气温度等于100℃,就可以液化,因此,平常水蒸气极易冷却成水,故D正确,不符合题意。
故选C。
(4)[7]丁烷的临界温度为151℃,常压下沸点(液化温度)是-0.5℃,所以丁烷常温常压下是气态。
(5)[8][9]由材料可知,-162℃是天然气在常压下的液化温度,天然气的主要成分是甲烷,-82.3℃是甲烷的临界温度。天然气的液化温度一般可以控制在-162℃和-82.3℃之间。
(6)[10]如图所示为某种物质在不同压力和温度下的状态图,当温度高于熔点时会熔化成液体,压力越大,分子距离越小,因而压力较大时是液态,说明实线上方是液态,则下方是气态,但气态变为液态的温度不能高于临界温度,因而温度在熔点与临界温度之间时,实线下方为气态,上方为液体,故D正确,ABC错误。
故选D。
【变式6-6】(23-24八年级上·云南文山·期末)如图所示,当电冰箱通电后,压缩机将蒸发器内的制冷剂气体吸出,使其变成温度较高的压缩气体;接着该制冷剂气体在冰箱的冷凝器中液化,散热装置向外界放热;然后制冷剂液体经毛细管进入蒸发器,在蒸发器中汽化而大量吸收冰箱内的热量,这样冰箱内的温度就降低了。
阅读上面短文,回答下列问题:
(1)电冰箱在工作过程中,制冷剂发生了两种物态变化,分别是 和 ;
(2)使气体变成液体的两条途径:一是 ;二是 。
【答案】(1)液化 汽化 (2)压缩体积 降低温度
【解析】(1)[1][2]根据题意可知,该制冷剂气体在冰箱的冷凝器中液化,散热装置向外界放热;然后制冷剂液体经毛细管进入蒸发器,在蒸发器中汽化而大量吸收冰箱内的热量,所以,两种物态变化是液化和汽化。
(2)[1][2]气体变成液体的过程是液化,液化的两个途径是:压缩体积和降低温度。
【变式6-7】(23-24八年级上·辽宁铁岭·月考)阅读短文,回答问题。
空气能热水器
空气能热水器是吸收空气的热量来加热水的装置。如图是空气能热水器的工作原理示意图,它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂是一种在常温下极易汽化的液体,它在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间的循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同,其工作过程如下:
A.液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器,在蒸发器迅速①,变成蒸气并从空气中吸收热量;
B.制冷剂经过蒸发器生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器;
C.在冷凝器中,高温高压的蒸气将热量传递给冷水并液化成液态制冷剂。制冷剂不断循环流动,使水的温度不断上升。
(1)给短文中的①处补写上适当的物态变化: ;
(2)在循环过程中,制冷剂流经部件 时从空气中吸收热量;
A.毛细管 B.冷凝器 C.压缩机 D.蒸发器
(3)在循环过程中,高温高压的蒸气在冷凝器中通过 的方法使气体液化;
(4)根据空气能热水器的工作原理,管中的“制冷剂”应具有 的物理性质;
A.沸点低 B.沸点高 C.熔点低 D.熔点高
(5)制冷剂在工作循环过程中,将 中的热能不断地“搬运”至 中。(两空都选填“空气”或“水”)
【答案】(1)汽化 (2) D (3)降温 (4)A (5)空气 水
【解析】(1)[1]制冷剂由液态转化为气态的过程称为汽化。
(2)[2]制冷剂流经蒸发器时汽化,汽化过程需要从空气中吸收热量。
故选D。
(3)[3]由“在冷凝器中,高温高压的蒸气将热量传递给冷水并液化成液态制冷剂”可知,在循环过程中,高温高压的蒸气在冷凝器中通过降温的方式使气体液化。
(4)[4]由文中信息可知,制冷剂从空气中吸收热量汽化,所以制冷剂的沸点要低,更易汽化。
故选A。
(5)[5][6]制冷剂在工作循环过程中,将汽化时从空气中吸的热能不断地“搬运”至水中,使水的温度升高。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。