内容正文:
4.2汽化和液化练习
知识点回顾:
知识点一、汽化
1、气化:物质从液态变为气态的过程叫汽化。
特别提醒
1、汽化有两种形式,分别是沸腾和蒸发。
2、汽化时能量的传递:汽化时要吸热。
知识点二、蒸发
1、蒸发是指在液体表面发生的缓慢的汽化现象,蒸发在任何温度下都可以发生。
2、影响蒸发快慢的因素
(1)液体温度(温度越高蒸发越快-夏天洒在房间的水比冬天干的快;在太阳下晾晒衣服干的快等)。
(2)液体表面积的大小(表面积越大,蒸发越快-凉衣服时把衣服撑开、把地下积水扫开等)(3)液体表面空气流动的快慢(空气流动越快,蒸发越快,如凉衣服要凉在通风处)有关。
特别提醒
1、蒸发可致冷:夏天在房间洒水降温,人出汗降温,发烧时在皮肤上涂酒精降温。不同物体蒸发快慢不同。
2、沸腾和蒸发的区别与联系
(1)它们都是汽化现象,都吸收热量。
(2)沸腾只在沸点时才进行,蒸发在任何温度下都能进行。
(3)沸腾在液体内、外同时发生,蒸发只在液体表面进行;第四、沸腾比蒸发剧烈。
知识点三、沸腾
1、定义:在一定温度下在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
2、探究水的沸腾实验
(1)实验目的:通过实验探究,知道水在沸腾过程中温度和状态变化的变化有什么特点。
(2)实验器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、停表(秒表)。
(3)实验步骤:
步骤①安装实验仪器;
步骤②用酒精灯给水加热并观察;
步骤③当水温接近90℃时每隔1min 记录一次温度,并观察水的沸腾现象;
步骤④完成水沸腾时温度和时间关系的曲线。
(4)实验现象:水沸腾时的现象:剧烈的汽化现象,大量的气泡上升、变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热,它的温度不变。
(5)实验结论:水在沸腾过程中,继续加热,温度保持不变。
特别提醒
1、沸腾的条件:达到沸点,继续吸热。
2、沸点:液体沸腾时的温度。
3、沸腾特点:沸腾前温度升高,继续加热,达到一定温度沸腾,且温度保持不变。停止加热,不再沸腾。沸腾时,剧烈的汽化现象,大量的气泡上升、变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热,它的温度不变。
知识点四、液化
1、液化:物质从气态变为液态的过程叫液化。
2、液化的方法
①降低温度。
②压缩体积(增大压强,提高沸点)如:氢的储存和运输、液化气。
特别提醒
1、汽化和液化是互为可逆的过程。
2、液化时能量的传递:物质液化时要放热。
习题呈现:
1、 选择题
1.下列措施中,能使蒸发变快的是( )
A.给盛有水的杯子加盖
B.把湿衣服放在通风的地方
C.把新鲜的蔬菜装入塑料袋中
D.把蔬菜用保鲜膜包好后放入冰箱
2.下列关于小明在家吃火锅时情景的说法中,正确的是( )
A.小明从冰箱拿出的冰镇汽水瓶外壁上的小水珠,是空气中水蒸气液化形成的
B.火锅上方冉冉上升的“白气”是汽化形成的
C.火锅中的水加热至沸腾后,改用更大火加热,水的温度继续升高
D.在吃火锅时,小明的眼镜片上出现的“雾气”是水蒸气汽化形成的
3.下列措施中,能使蒸发变快的是( )
A.把蔬菜装入塑料袋后放入冰箱 B.给墨水瓶加盖
C.把新鲜的柑橘装入塑料袋 D.用电热吹风将湿头发吹干
4.如图所示,在玻璃瓶甲中盛适量的水,使之能浮在水槽中,将另一只同样的空玻璃瓶乙瓶口朝下按入槽内水中,并固定其位置,在1标准大气压下,对水槽内的水加热到沸腾时( )
A.甲瓶内的水不沸腾,乙瓶内的水沸腾
B.甲瓶内的水沸腾,乙瓶内的水不沸腾
C.甲瓶内水温达到沸点,乙瓶内水温达不到沸点
D.甲、乙两瓶中的水都可以沸腾,但沸腾温度不一致
5.小王以相同的小烧杯盛等量的水,以相同的热源间时加热,如下图。甲小杯为隔盐水加热,乙小杯隔油加热,丙小杯隔砂加热,加热一段时间后,测得外锅温度分别为盐水温110℃、油温200℃、砂温205℃,若甲、乙、丙三小杯的水均呈沸腾状态,则此三小杯水的温度高低顺序( )
A.甲=乙=丙 B.甲<乙<丙 C.甲<乙=丙 D.甲>乙>丙
6.我国劳动人民常在生产生活中运用科学知识解决实际问题,将纱布盖在盛有饭菜的篮子上,使边缘浸在水中可以延长食物保存时间,如图所示,关于该现象说法正确的是( )
A.主要是利用水升华过程中吸收热量
B.这样可以使食物的温度保持在零摄氏度以下
C.为了效果更好,装置应放在阴凉通风的地方
D.从冰箱里取出的鸡蛋“冒汗”,与此成因相同
7.厨房不仅是加工食材的场所,也是日常生活中充满物态变化的“实验室”。在烹饪过程中涉及各种物态变化,那么有关厨房中的物态变化,描述错误的是( )
A.蒸馒头时,会发现有大量的“白气”在锅的上方冉冉升起,这是一种液化现象
B.拿刚出锅的热馒头时,手上要沾点凉水,是因为手上的凉水接触到热馒头时,会迅速汽化吸热,防止手被烫伤
C.将包好的水饺放入冰箱一段时间后会变得硬邦邦的,此过程中发生的物态变化是凝华
D.变软的水饺放入沸腾的水中,不会发黄、变焦,而放在食用油中炸,就会变焦,这是因为油的沸点比水的沸点高
8.对A、B两种质量相同的液体采用相同加热器加热,其温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.A物质的沸点一定是100℃ B.前6分钟,A、B吸收热量一样多
C.A比热容大 D.B物质在6~10min内是固液共存态
2、 填空题
9.饺子在沸水中煮时,加大火力 (选填“可以”或“不可以”)使饺子更快煮熟,原因是: 。
10.商场的洗手间内都配有热风干手器,可以用它很快将湿手吹干。机器吹出热风,提高了手上水分的 ,同时加快了水分表面的 ,使得水分蒸发加快。
11.冬天手冷时,用嘴向手“哈气”,手会感到暖和。除了发生热传递的原因外,“哈”出气体中的水蒸气 放热,导致手吸热升温。而向手吹气,手感觉更冷,则是因为用嘴吹气时,加快了手表面汗液 ,导致手放热降温。(均填“物态变化”名称)
12.如图所示,两个完全相同的玻璃杯A和B,A中装有一些水,B倒扣着放入盛水的容器中。用酒精灯给容器中的水加热,在水沸腾后继续加热的过程中,A、B杯中的水 (选填“都能”、“都不能”、“A能B不能”或“A不能B能”)沸腾。A出现此现象原因是 。
13.图甲是“探究冰熔化特点”的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的熔化图像。实验中所取冰的初始温度为 ℃,冰熔化完后,继续给烧杯中的水加热至沸腾足够时间(标准大气压下),试管中的水 (能/不能)沸腾。
14.小明在厨房中发现:壶里的水烧以后,壶嘴上方冒出“白气”,如图甲所示。
(1)这“白气”实质上是些 (选填“水蒸气”或“小水滴”);
(2)小明仔细观察分析后发现:“白气”的产生需要经历的物态变化是 ;
(3)小明从日常生活中还发现:有时壶嘴上方的“白气”比较多,有时比较少。如图乙所示,可以判断出 (选填“A”或“B”)房间的气温比较高。
15.如图甲所示,是青藏铁路冻土区路基两侧的“热棒”。图乙是“热棒”的内部示意图,工作时,上端的氨气通过散热片将热传给空气,发生 (填物态变化名称)重新回到下部; 下部的液态氨在冻土区路基温度较高时, (选填”吸收”或“放出”)热量发生汽化,使冻土层常年保持冷冻状态。
16.冰箱是怎样工作的?电冰箱工作原理是利用制冷剂作为热的“搬运工”,把冰箱冷冻室里的“热”搬运到冰箱外边,如图。液态制冷剂在冰箱冷冻室内发生 而 热,使冷冻室温度降低。气态制冷剂又在冷凝器发生 ,之后液态制冷剂流回冷冻室,通过这样的循环使冰箱内保持低温。
17.生活处处有物理,细心观察皆学问。好学且心细的楠楠留心观察生活中的物理变化,并记录了一些现象,请你帮他填写完整。
(1)寒冷的冬天,在温暖的浴室洗澡时,看见连接热水器的两根水管中的一根外面有水滴,另一根却没有,外面有水滴的是 (选填“冷”或“热”)水管;
(2)寒冷的冬天,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭前、后一瞬间会出现如图甲、乙所示的两种情景,其中图 (选填“甲”或“乙”)是火焰熄灭前的图片;
(3)在家煮绿豆汤时,当锅里的汤开始沸腾后,将火调小保持汤沸腾就可以。原因是汤沸腾后 不变,保持大火或将火调小保持沸腾,将绿豆煮烂所用的时间基本相同。绿豆汤煮好后,将火熄灭,不一会儿锅里的汤就停止了沸腾,说明汤沸腾时要持续 ;
(4)体育比赛中,有时候运动员突然受伤,医护人员在实施急救时,常常会对着受伤部位喷一种雾状的氯乙烷药剂。氯乙烷在常温常压下是气体,可在常温下采用 的方法液化后储存在罐中。
18.立冬后气温骤降,小亮戴着眼镜从 走到 时,眼镜片上会出现水雾,从而导致看不清东西。此过程通过 的方式使水蒸气液化。(前两空选填“温暖的室内”或“寒冷的室外”)
3、 解答题
19.小北探究水在沸腾前后温度变化的特点时,利用图甲所示的装置和秒表,获得了下表所示的实验数据。
加热时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
水的温度/℃
90
92
94
96
93
99
99
99
99
99
(1)请你指出表格中第 min时的温度值是错误的;
(2)请你在图乙中画出水在沸腾前后温度随时间的变化图像, 由图像可知:(1)中错误的温度值应改为 ℃;
(3)全面分析数据,归纳得出实验结论:水沸腾前 ;水沸腾时 ;
(4)如果我们把试管放入烧杯中,烧杯和试管里均盛有水,如图丙所示,下面用酒精灯加热,当烧杯中的水正在沸腾时,试管中的水 沸腾(选填“会”或“不会”)。
20.某实验小组在使用如图所示装置来做“探究水的沸腾”的实验中,用酒精灯给水加热至90℃时开始计时,每隔1min记录一次温度,记录数据见下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
99
99
(1)本次探究过程中的测量工具除了温度计还有 ,加热时应使用酒精灯的 (选填“内焰”、 “外焰”或“焰心”);
(2)实验小组测得水的沸点是 ℃;可知,当时的气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)个标准大气压;
(3)沸腾后,水继续吸热,水的温度 。同时产生大量气泡,图 是水沸腾时的情况;
(4)实验时,老师要求同学们向烧杯中倒入热水而不用冷水,是因为这样可以 ;
(5)实验结束后,撤去酒精灯后,发现烧杯里的水并没有立即停止沸腾,请你解释一下原因: 。
答案解析:
1.B
【详解】A.当给盛有水的杯子加盖时,水面空气流速变慢,故蒸发的速度变慢,故A不符合题意;
B.把湿衣服放在通风的地方,空气流速变快,故蒸发的速度变快,故B符合题意;
C.把新鲜的蔬菜装入塑料袋中,空气流速变慢,故蒸发的速度变慢,故C不符合题意;
D.把蔬菜用保鲜膜包好后放入冰箱,空气流速变慢,也降低了温度,故蒸发的速度变慢,故D不符合题意。
故选B。
2.A
【详解】A.从冰箱拿出的冰镇汽水瓶,空气中热的水蒸气遇到冷的汽水瓶马上液化成小水珠,故A正确;
B.火锅上方的“白气”是火锅中冒出的水蒸气在空气中遇冷液化成的小液滴,故B错误;
C.液体沸腾的特点:达到沸点,继续吸热,温度不变;火锅中的水加热至沸腾后,改用更大火加热,水的温度不变,故C错误;
D.眼镜片上出现的“雾气”是火锅中冒出的水蒸气遇到冷的眼镜片液化成的小水珠,故D错误。
故选 A。
3.D
【详解】A.把蔬菜装入塑料袋放入冰箱,控制了液体的表面积和液体上方空气的流动,且放入冰箱能降低温度,使蒸发变慢,故A不符合题意;
B.给墨水瓶加盖,控制了液体的表面积和液体上方空气的流动,使蒸发变慢,故B不符合题意;
C.把新鲜的柑橘装入塑料袋中,控制了液体的表面积和液体上方空气的流动,使蒸发变慢,故C不符合题意;
D.用吹风机吹头发,可提高液体的温度、加快空气的流动速度,使蒸发变快,故D符合题意;
故选D。
4.C
【详解】在一个标准气压下,甲乙两瓶中的水都能达到100℃,但甲瓶中的水不能继续吸热,故甲瓶中的水不能沸腾,乙瓶中的水能继续吸热,但乙瓶内气压大于标准大气压,气压增大沸点升高,达不到沸点,故乙瓶中的水不能沸腾,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】水沸腾时,温度保持在沸点温度不变,所以三小烧杯中的水温度相同。
故选A。
6.C
【详解】A.此过程主要利用水汽化过程吸收热量,故A错误;
B.水汽化吸热,这样可以使食物保持较低的温度,但达不到0℃一下,故B错误;
C.装置应放在阴凉通风的地方,加快蒸发吸热,可达到更好的效果,故C正确;
D.从冰箱里取出的鸡蛋温度较低,空气中的水蒸气遇到冷的鸡蛋,液化成小水滴,即“冒汗”,故D错误。
故选C。
7.C
【详解】A.“白气”是锅内产生的热的水蒸气上升过程遇冷液化形成的小水珠,这是一种液化现象,故A正确,不符合题意;
B.手上的凉水接触到热馒头时,水吸热会迅速汽化吸热,带走大部分热量,防止手被烫伤,故B正确,不符合题意;
C.包好的水饺含有水,放入冰箱一段时间后会变得硬邦邦的,是水凝固成了冰,属于凝固现象,故C错误,符合题意;
D.液体沸腾后吸热,温度保持不变,水的沸点为100℃,油的沸点一般为280℃左右,因为油的沸点比水的沸点高,所以水饺放在食用油中炸,容易变焦,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.AB
【详解】A.由于加热的是两种液体,由图像知道,甲和乙的末温保持不变,所以处于沸腾过程中,故A物质的沸点一定是100℃,故A正确;
B.因为采用相同加热器加热,所以前6分钟,A、B吸收热量一样多,故B正确;
C.由知道,质量相同的两种液体,吸收相同的热量,温度变化小的比热容大,故B的比热容大,故C错误;
D.根据题意知道,B物质在6~10min内是汽化过程,故D错误。
故选AB。
9. 不可以 水在沸腾后温度保持不变
【详解】[1][2]水在沸腾后温度保持不变,继续使用大火力,水在相同时间内可以吸收的热量更多,只会加速水汽化,并不能使饺子更快煮熟,而且会浪费水和燃料。
10. 温度 空气流速
【详解】[1] 热风干手机吹出热风可以提高手上水分的温度。
[2]同时吹风机吹风可以加快水分表面的空气流速,这都可以加快水分的蒸发,所以很快将手吹干了。
11. 液化 汽化
【详解】[1]水蒸气遇到冷的手液化成小水珠,放出热量,所以手吸热升温。
[2]吹气时,加快了手表面汗液周围空气的流速,从而使汗液蒸发加快,即汗液发生了汽化。
12. 都不能 A中的水达到沸点后无法继续吸热
【详解】[1][2]由图可知,A杯中的水相当于水浴法加热,外部的水沸腾后,温度保持在100℃不变,所以A杯中的水在温度也达到100℃后无法继续吸热,所以A杯中的水不能沸腾,而B杯中随着加热内部气压升高,水的沸点升高,所以B杯中的水也无法沸腾。
13. -10 不能
【详解】[1][2][3]由图乙可知,实验中所取冰的初始温度为-10℃。继续给烧杯中的水加热至沸腾足够时间(标准大气压下),当试管中水的温度达到水的沸点后,由于试管内外水的温度相同,试管中的水不能从烧杯内的水中吸收热量,导致试管中的水不能沸腾。
14.(1)小水滴
(2)液化
(3)B
【详解】(1)“白气”实质是液态的小水滴,是由水蒸气液化形成的。
(2)“白气”实质是液态的小水滴,是由水蒸气液化形成的。
(3)“白气”实质是液态的小水珠,由水蒸气液化形成的,液化需要放热,且当环境温度越低,水蒸气液化的越多,即白气越多,由此可知B房间的温度较高。
15. 液化 吸收
【详解】[1]装在“热棒”上端的氨气遇冷液化,变成液体重新回到下端,液化过程中要放热,将热传给空气。
[2]下端的液态氨在路基温度升高时会汽化,汽化过程要吸热,从路基内部冻土层吸收热量,冻土就不会升温熔化,常年保持冷冻状态。
16. 汽化 吸 液化
【详解】[1][2][3]冰箱里的制冷剂既容易汽化也容易液化,液态制冷剂在冰箱冷冻室内发生汽化吸热把热量带走,变成的气态制冷剂又在冷凝器发生液化放出热量,之后液态制冷剂流回冷冻室,通过这样的循环使冰箱内保持低温。
17.(1)冷
(2)乙
(3) 温度 吸热
(4)压缩体积
【详解】(1)寒冷的冬天,在温暖的浴室洗澡时,看见连接热水器的两根水管中的一根外面有水滴,另一根却没有,是因为浴室内大量温度较高的水蒸气遇到冷的水管而液化附着在冷水管上的缘故。所以,外面有水滴的是冷水管。
(2)冬天,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭前温度比较高,水蒸气不容易液化,所以“白气”少;火焰熄灭后的一瞬间,锅的上方仍有大量水蒸气,但火焰熄灭后温度降低了,所以水蒸气发生液化形成了较多的“白气”。所以图乙是火焰熄灭前的图片。
(3)[1][2]根据液体沸腾的特点可知,汤沸腾后温度保持不变,不断吸热,故当锅里的汤开始沸腾后,将火调小保持汤沸腾就可以。绿豆汤煮好后,将火熄灭,沸腾的汤无法从热源处吸收热量,不一会儿锅里的汤就停止了沸腾,说明汤沸腾时要持续吸热。
(4)气体液化方法有降温和压缩体积,常温下的氯乙烷是采用压缩体积的方法液化后储存的。
18. 寒冷的室外 温暖的室内 降低温度
【解析】略
19.(1)2
(2) 98
(3) 吸热,温度上升 吸热,温度不变
(4)不会
【详解】(1)水在沸腾前,不断吸热,水的温度升高,而不会降低,故表格中第2min时的温度值是错误的。
(2)[1][2]剔除错误数据,根据表中数据在坐标系找出对应的点,用平滑的曲线连接起来,水在沸腾前后温度随时间的变化图像,如图所示
由图像可知,每0.5min温度上升2℃,故表格中错误的温度值应改为98℃。
(3)[1][2]根据上图可知,在2.5min之前,即水沸腾前,随加热的不断进行,水的温度不断升高;自第2.5min水开始沸腾,虽然不吸热,但水的温度保持不变。
(4)当烧杯中水开始沸腾后,温度保持不变,试管中水可以达到沸点,但不能继续吸热,故试管中水不会沸腾。
20.(1) 秒表 外焰
(2) 99 小于
(3) 不变 甲
(4)缩短实验时间
(5)石棉网的温度高于水的沸点
【详解】(1)[1]根据表格数据可知,需要记录不同时间下物质的温度,因此还需要秒表测量时间。
[2]酒精灯外焰的温度最高,所以加热时应使用酒 精灯的外焰加热。
(2)[1][2]由表格中数据知,水在沸腾过程中温度保持99℃不变,所以水的沸点为99℃。水在标准大气压下的沸点为100℃,所以当时气压低于标准大气压。
(3)[1]由表数据可知,水在沸腾过程中吸收热量,温度保持不变。
[2]图甲中,水内部不停地发生汽化,产生大量的气泡,气泡上升过程中不断变大,表示水正在沸腾。 而图乙中气泡上升过程中越来越小,说明还没有沸腾。
(4)在实验中,向烧杯内倒入热水,这样可以缩短将水加热至沸腾所需的时间。
(5)实验结束后,撤去酒精灯后,由于石棉网的温度高于水的额沸点,水能从石棉网上继续吸热,所以烧杯里的水并没有立即停止沸腾。
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