内容正文:
八上物理专题十二 3.3汽化和液化
分考点精练 · 基础巩固 · 培优提高
目 录
第一部分 分考点精练(共36题)
考点01 汽化的概念和现象(3题)
考点02 沸腾的现象及特征(3题)
考点03 沸腾的条件和沸点(3题)
考点04 探究水沸腾时温度变化的特点(3题)
考点05 大气压对沸点的影响(3题)
考点06 蒸发的概念及现象(3题)
考点07 影响液体蒸发快慢的因素(3题)
考点08 蒸发致冷的应用(3题)
考点09 液化的概念和现象(3题)
考点10 液化的两种方式(3题)
考点11 液化放热的特点(3题)
考点12 生活中的汽化和液化现象(3题)
第二部分 基础巩固(共12题)
第三部分 培优提高(共12题)
第一部分 分考点精练
考点01 汽化的概念和现象
【典例01】晾晒的湿衣服在逐渐变干的过程中,发生的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.升华 D.凝华
【变式1-1】 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。
【变式1-2】莆田传统美食——炸豆腐,制作时将豆腐放入油锅中能听到“呲啦”声,该现象是豆腐中的水分遇热油发生了( )
A.熔化 B.汽化 C.升华 D.凝固
考点02 沸腾的现象及特征
【典例02】图甲、乙是给烧杯中的水加热时的两种不同情境,其中图 是水正在沸腾时的现象。若水的沸点是98℃,则98℃的水 在沸腾。
【变式2-1】小明利用电水壶探究水在沸腾前后温度变化的特点实验中,以下说法不正确的是( )
A.沸腾前,水的温度不断升高
B.沸腾中,继续加热,水温几乎不变
C.沸腾时,气泡上升过程中体积减小
D.沸腾时,停止加热,沸腾将会停止
【变式2-2】图是探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置,下列说法不正确的是( )
A.水在沸腾前会发生汽化现象
B.水沸腾时,大量气泡在水中生成、上升、变大
C.水在沸腾后继续加热,温度会继续升高
D.沸腾时,水减少了,说明气泡里面有水蒸气
考点03 沸腾的条件和沸点
【典例03】 在高山上用普通的锅烧水时,水沸腾时的温度 (选填“高于”“等于”或“低于”,下同)100℃;用高压锅烧水时,水沸腾时的温度 100℃。
【变式3-1】“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3-2】小刚同学做观察水的沸腾实验。在实验中他边观察现象,边记录实验数据如下表。
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度
50
58
66
73
80
86
91
96
96
96
96
根据实验数据可知:水的沸点为 ℃,造成此现象的原因可能是实验时水面上方的气压 1标准大气压(选填“低于”、“等于”或“高于”)。水沸腾后,继续给水加热,水的温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”)。
考点04 探究水沸腾时温度变化的特点
【典例04】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4-1】 一学期结束,小王同学完成本学期的最后一个实践性作业:探索厨房中的物理知识。
(1)小王从冰箱里拿出一块冻肉,准备做饺子馅,为了让冻肉尽快解冻,他在冻肉上撒了一些盐,这是因为盐能有效 冰的熔点(选填“升高”或“降低”)。
(2)在饺子刚下锅时,从水面上看,饺子看上去比实际位置浅,这是因为光从水射向空气时发生了 的缘故;当煮饺子的水沸腾后应该把大火改为小火,这是因为水在沸腾后 ,继续使用大火只会加速水的汽化,浪费水和燃料;煮熟的饺子会漂在水面,这是因为饺子馅中的水 (填物态变化名称)成水蒸气,使饺子的体积变大,密度 的缘故。
(3)钢瓶中的液化石油气是在一定的温度下,通过 的方法使气体液化后储存起来的。
【变式4-2】小敏在“探究水沸腾前后温度变化特点”的实验中。
(1)他组装的实验装置如图a所示,装置中有一处明显错误,纠正方法是 。
(2)如图b所示,水沸腾前烧杯中的气泡在上升过程中逐渐减小,原因是 ;如图c所示,水沸腾后烧杯中的气泡在上升过程中逐渐增大,原因是 。
(3)小敏记录的水的温度随时间变化的数据如下表所示,为了减少沸腾前的加热时间,可以采取的办法是 (答一种即可)。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
考点05 大气压对沸点的影响
【典例05】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5-1】如图所示是小明探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装,在杯口看见很多白气,白气是 形成的(填物态变化名称);
(2)小明观察到水在加热过程中水中气泡的情况如图乙所示,图 (选填“”或“”)是表示水沸腾时的情况;
(3)小明记录的实验数据如下表所示,由表中数据可知,当时条件下的大气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压。根据实验数据和我们的生活经验,说一说水沸腾时的温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”), 热量(选填“吸收”或“放出”);
加热时间
温度
(4)如图丙所示,容器中装有适量水,试管内也装有水,现用酒精灯给容器加热,一段时间后,容器内水沸腾时,试管内的水 (选填“会”或“不会”)沸腾;
(5)现给一定量的水加热,其温度与时间的关系如图丁中图线所示(实线部分),若其它条件不变,仅将水量减少,则温度与时间的关系图线正确的是 (填字母)。
【变式5-2】“隔水炖”是当下流行的一种烹饪方法,炖出来的食品汤汁浓醇。某同学周末在家里利用锅和碗做了隔水炖排骨,如图甲,他发现当锅里的水沸腾时,碗中的水没有沸腾。于是他和同学一起探究水在沸腾前后温度变化有何特点。
(1)组装图乙装置进行实验时,应先固定 (填“A”或“B”),然后用酒精灯给水加热并观察现象。
(2)当水温上升到88℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止读数,记录数据并观察水的沸腾现象。
(3)根据测得的实验数据绘制成的水温随时间变化的图象如图丙,由图象分析可知:水在沸腾时, 热量,但温度 。
(4)根据图象可知所测水的沸点,可能是当时气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)1标准大气压。
(5)观察到水在沸腾时水中有气泡上升,如图丁的两图中, (填“①”或“②”)是水正在沸腾时的情况。
(6)水在沸腾过程中,需要吸收热量,为了验证这一结论,应 ,观察水是否继续沸腾(不考虑烧杯和陶土网的余热)。
(7)在模拟隔水炖排骨时,发现当锅里的水沸腾了,可碗中的水没有沸腾,这是因为 。
考点06 蒸发的概念及现象
【典例06】下列关于蒸发和沸腾的说法正确的是( )
A.蒸发和沸腾都需要放热 B.蒸发和沸腾都可以在任何温度下进行
C.蒸发和沸腾都属于液化现象 D.沸腾比蒸发现象更剧烈
【变式6-1】小华针对汽化的两种方式采用比较法列出下面的一个表格,请你帮他填写完整。
汽化方式异同点
沸腾
蒸发
相同点
不同点
发生的部位
温度条件
剧烈程度
【变式6-2】如图所示,是某游泳爱好者在游泳上岸后站立时的情境示意图,由图可知不正确的是( )
A.图中游泳爱好者的姿势是为了减少水分的蒸发
B.所有气体在温度降到足够低时都可以液化
C.水在蒸发的过程中要吸热,使水和它依附的人体温度上升
D.蒸发和沸腾是汽化的两种方式
考点07 影响液体蒸发快慢的因素
【典例07】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7-1】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7-2】小明同学在家发现妈妈洗完衣服后总是将衣服充分展开放在阳光下或通风处晾晒。结合物理课上学过的知识,他提出了“液体蒸发快慢与哪些因素有关?”的问题,并作出如下猜想:
①液体蒸发快慢与液体温度有关;
②液体蒸发快慢与液体表面积有关;
③液体蒸发快慢与液体表面上方空气流动快慢有关;
为了验证自己的猜想,小明设计了如图所示的实验,并进行实验探究:
(1)通过图甲的对比,可以验证猜想 。通过图乙的对比,可以得出液体蒸发快慢与液体 有关。实验中主要应用的物理研究方法是 。
(2)为了探究“液体蒸发快慢与液体种类是否有关”,小明继续在两个相同的圆柱形容器中分别装入等质量的酒精和水,在相同的环境下放置一段时间后,酒精消失了,水剩余较多,由此现象可以得出: 。
考点08 蒸发致冷的应用
【典例08】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8-1】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8-2】 如图所示,将装有饭菜的篮子放在砖头上,再把纱布罩在篮子上,并使纱布口的边缘浸入水中,即使经过一天时间里面的饭菜也不会变质。这是因为水沿着纱布“爬”上来后,发生蒸发时 (选填“吸收”或“放出”)热量,可使食物保持较低的温度而不易变质;为了使保鲜效果更好,应将该装置放置在 (选填“通风”或“密闭”)的环境中。
考点09 液化的概念和现象
【典例09】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9-1】无论盛夏还是严冬,在装有空调的公交车玻璃窗上,常常有小水珠附着在上面。原因是空气中的水蒸气遇到冷的玻璃 (填物态变化名称)成小水珠。那么夏天,小水珠附着在玻璃的 ;冬天,小水珠附着在玻璃的 。(选填“内表面”或“外表面”)
【变式9-2】如图所示为一款智能浴室镜。除雾功能打开,当传感器检测到空气的温度和湿度上升较快时,控制单元会自动打开镜面内的加热装置,防止镜面生雾或进行除雾。下列说法中正确的是( )
A.镜面温度若始终高于室温,就不易生雾
B.镜面上的雾,是空气中的水蒸气汽化形成的
C.加热镜面除雾时,镜面上的雾滴发生液化现象
D.除雾功能关闭时,用干冷毛巾擦去雾滴可以持续防止镜面上雾的再生
考点10 液化的两种方式
【典例10】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10-1】 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10-2】以下液体的液化方法中与其它几项都不同的是( )
A.煤气罐中的液体 B.一次性打火机中的液体
C.烧水时锅盖内侧的水滴 D.氧气瓶中的液态氧气
考点11 液化放热的特点
【典例11】在探索厨房中的物态变化活动中,细心的小敏观察到,妈妈拿刚出笼的热馒头时,总要先往手上沾点水,这样就不至于太烫手,这是因为手上的水 (填物态变化名称)吸热,使手的温度不至于太 (填“高”或“低”)。小敏还了解到,蒸馒头时水蒸气造成的烫伤比开水烫伤更严重,主要是由于水蒸气液化成同温度的热水时,还要 (填“放出”或“吸收”)大量的热。
【变式11-1】夏天,剥开包装纸的冰棍会冒“白气”是 (填“汽化”或“液化”)现象;如果你细心观察,就会发现这“白气”是向 (填“上”或“下”)飘的;开水煮饺子过程中,锅中冒出的水蒸气烫伤比同温度的热水烫伤要 些(填“严重”或“轻微”),因为液化要 。
【变式11-2】据古文献记载,轩辕帝发明了甑(烹饪用的器皿)。1976年,考古学家首次发现青铜汽柱甑形器。如图所示,下方锅内的水已沸腾,水蒸气从空心气柱上方的小孔喷出接触食物,水蒸气_________(填物态变化名称)成水_________(选填“放出”或“吸收”)热量;持续加热,沸水越来越少,此过程中沸水的温度_________(选填“升高”“不变”或“降低”)。
考点12 生活中的汽化和液化现象
【典例12】下列物态变化属于液化的是( )
A.湿衣服晾晒后会变干
B.夏季放入饮料中的冰块消失
C.矿泉水放入冰箱冷冻室水结冰
D.从冰箱冷藏室中拿出的西红柿一会表面出现水珠
【变式12-1】下列烹饪方式中,涉及物态变化说法正确的是( )
A.煎:块状黄油受热后变成液态,是熔化现象
B.炒:炒青菜时上方冒出的“白气”,是汽化现象
C.煮:煮面时锅内水蒸气遇冷锅盖凝成小水珠,是凝固现象
D.炖:鸡汤里的水分减少,以水蒸气形式散失,是液化现象
【变式12-2】 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”。
(1)从冰箱冷藏室中拿出的西红柿表面变湿,是发生了 现象,过一会儿,表面又变干是发生了 现象,新鲜肉放入冰箱冷冻室变硬,是发生了 现象;
(2)最早的月饼出自笼屉,“蒸”月饼时,笼屉上方冒出大量的“白气”,“白气”是 (填物态变化过程)而形成的 (填“水蒸气”、“小水滴”或“小冰晶”)。煮饺子时,水沸腾后仍然大火加热 (填“会”或“不会”)使饺子更快煮熟。
第二部分 基础巩固
1.清晨,黎母山国家森林公园深处笼罩着一层薄雾,在太阳出来后薄雾渐渐散去。薄雾散去发生的物态变化是( )
A.液化 B.熔化 C.汽化 D.凝固
2.夏天,从冰箱取出冰镇易拉罐饮料放置一会儿,发现罐外壁很快出现许多水珠。这些水珠( )
A.由罐内饮料渗出 B.是冰升华形成
C.是空气中的水蒸气液化形成 D.形成过程需要吸热
3.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
4.广东人爱煲老火舰汤,煲汤十分讲究火候,如图所示要先“武火”烧开,再“文火”慢炖,请问,燃气灶“武火”的温度大概是( )
A.2℃ B.20℃ C.200℃ D.20000℃
5.在内蒙古库如奇沙漠干旱地区,人们设计了沙漠简易取水装置,如图:沙土中的水分先变成水蒸气,水蒸气遇塑料薄膜降温变成小水珠,汇聚流入容器得到淡水,该过程主要利用的物态变化是( )
A.先升华后凝固 B.先汽化后液化 C.先熔化后液化 D.先汽化后凝固
6.李娟同学在做“观察水的沸腾”实验时,根据记录的实验数据描绘出的温度随时间变化的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.实验中加热10min后停止了加热
B.水沸腾温度97℃可能是供热不足
C.水沸腾的过程中不断吸热,但温度保持不变
D.加热10min后,停止加热,水保持沸腾
7. 火锅,古称“古董羹”,因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名,是中国独创的美食之一。它可根据个人喜好加入不同汤料和食物,使得众口可调、老少皆宜。下列说法不正确的是( )
A.汤汁沸腾后,可以通过更大火加热,使汤汁温度继续升高
B.“咕咚”声是通过空气传播到耳朵中的
C.手不能太靠近蒸气,因为蒸气液化放热会烫伤皮肤
D.“冰冻肥牛卷”放置一段时间会变软,该过程需要吸热
8.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
9.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。
10.【煮饺子】大火煮沸后点冷水还是调小火?
奶奶的经验:饺子沸水下锅,大火煮沸后,往里面浇三次冷水,既能防止沸水溢锅,又能避免饺子被沸水长时间冲击而破皮,这种方法俗称“三点水”。此外,很多地方的人吃饺子有“原汤化原食”的习惯,锅里要留有足量的饺子汤以备饮用。
小明的想法:以前的炉灶无法自由调节火力,只能通过加冷水止沸,现代人未必采用这一方法,因为家用燃气灶或电磁炉的火力大小是可控的,使用现代炊具煮饺子,只要把火调小也能达到“水开”而不剧烈沸腾的目的。请你分析:把火调小也能“水开”的物理依据是 。奶奶的经验有何好处? ;小明的想法有何优势? 。
11.如图是冰箱制冷剂循环路线示意图,某品牌空调器使用的是新型制冷剂是一种对臭氧层破坏较小、极容易汽化又容易液化的物质,该物质在冰箱室 (选填“内”或“外”)汽化,在冰箱室 (选填“内”或“外”)液化。压缩机通过使制冷剂不断发生液化和汽化,将室内的热搬至室外,此过程中使制冷剂液化的方式是 (选填“降低温度”或“压缩体积”)。
12.如图所示,青藏铁路分路段路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2米的铁棒,我们叫它热棒,热棒在路基下还埋有5米深,整个棒体是中空的,里面封装有一定量的液氨。为了保持路基冻土不熔化,使用它能对路基进行主动________(选填“升温”或“降温”),棒内下端的氨发生的物态变化是________。
第三部分 培优提高
1.一些物质在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
2.以下措施中,无法使气体液化的是( )
A.使气体温度降低到足够低 B.增大气体压强并降低气体温度
C.使气体温度降低到足够低 D.减小气体压强并升高气体温度
3.冬天浴室里,有甲、乙两根并行排列的水管,甲的表面有很多小水珠,乙则没有。根据这个现象可以判断出( )
A.甲管装有热水,乙管装有冷水
B.甲管装有冷水,乙管装有热水
C.甲管、乙管都装有热水
D.甲管、乙管都装有冷水
4.(多选)水的蒸发快慢会受空气湿度(含水量)的影响。如图所示,两支相同的温度计组成干湿温度计,一支的玻璃泡用蒸馏水浸湿的纱布包住,纱布下端浸入蒸馏水中。下列说法正确的是( )
A.湿球温度计示数比干球温度计的示数小
B.两支温度计的示数差越小,说明空气湿度越大
C.干湿温度计选择风速快的位置使用测量更准确
D.夏天有时很闷热就是因为空气湿度小,人身上汗水不容易蒸发
5.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。
6.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
7.(多选)如图所示,常温下的两个杯子分别盛有冰块和热水,上方均盖有一块玻璃分别为、,过一会儿可明显看到玻璃上均有水珠出现,下列分析正确的是( )
A.上的水珠是冰块熔化形成的
B.上的水珠是水蒸气液化形成的
C.上的水珠在玻璃下表面
D.、上水珠的形成都需要放热
8.周末,小京帮父母在厨房做饭,以下是他们的谈话记录,其中描述正确的是( )
A.①煮饺子时,会看到饺子“变胖”,是由于饺子馅中的液体液化成水蒸气导致的
B.②炒菜时“溅油”,是因为油的沸点低于水的沸点,水快速汽化体积膨胀带出热油
C.③炒糖色时,等油温合适倒入白糖,白糖的熔点低于油的沸点,糖在热油中熔化
D.④锅盖周围的“热气”、雪糕周围的“冷气”都是空气中的水蒸气液化形成的小水珠
9.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”)
10. 小明在物理课上学习了液体蒸发的快慢与液体的温度、液体的表面积、液体表面附近的空气流动速度三个因素有关。周末他做了一次家庭实验作进一步验证:在四块相同的玻璃板上各滴一滴等量的水,然后进行如图1所示的实验探究:
(1)通过图1中A、B两图的对比,可以验证水蒸发的快慢与水的 有关;
(2)通过图1中 (填字母)两图的对比,可以验证水蒸发的快慢与水的温度有关;
(3)小明猜想水蒸发的快慢还可能与水的多少有关,他设计实验进行验证:应取相同的两个容器,其形状如图2中的 (选填“甲”或“乙”)所示,分别倒入 (选填“等量”或“不等量”)的水,进行实验。
11. 阅读短文,回答问题。
超声波加湿器
超声波加湿器以体积小、静音、加湿均匀而深受用户喜爱,超声波加湿器原理是什么呢?如图甲是某款超声波加湿器,它是利用超声波振子每分钟向水箱中发射900万次高频振荡波,将水打散成直径为3-5微米的细小水雾颗粒(水蒸气分子直径约0.4纳米),将其喷在空气中,增加空气湿度,物理学中将某一温度下,空气中水蒸气量与该温度下饱和水蒸气量的比值叫做该温度下的空气相对湿度,以百分数表示研究表明:相对湿度越大,水蒸发得越慢,为此人们设计了如图乙所示的“干湿球湿度计”测定空气中的相对湿度,干湿球湿度计是用两支相同的温度计并列制成的,其中用湿棉布包裹住的称为湿球温度计,裸露在空气中的称为干球温度计。已知部分室温(干球温度)下的相对湿度表如表所示:
相对湿度
干球
温度℃
干湿球温度计示数差
1℃
2℃
3℃
4℃
15
90%
80%
71%
62%
18
91%
82%
74%
66%
21
92%
83%
76%
68%
24
93%
85%
79%
74%
(1)加湿器工作时,喷出的水雾最终使空气湿度增大的原因是:水雾发生了 (填物态变化名称),这个过程中需要 (吸/放)热;
(2)如图乙所示的干湿球湿度计的玻璃泡部分已被遮挡。由图可推测干球温度计是 (A/B),根据两温度计的示数,对照湿度表可知:此时空气中的相对湿度为 ;
(3)关于加湿器和干湿球湿度计,下列判断正确的是________;
A.正常工作时,加湿器的响度约为80dB
B.这款加湿器工作时产生的超声波频率约为140000Hz
C.干湿球温度计示数差越大,表示当时空气湿度越趋于饱和
D.包裹湿球温度计玻璃泡的棉布不能用酒精沾湿
(4)某天中午,小明看到两个温度计的示数为25℃和21℃;到了晚上,小明看到两个温度计的示数为14℃和10℃。由此可判:晚上空气的相对湿度 (大于/等于/小于)中午空气的相对湿度;
(5)超声波在生活中的应用十分广泛,图丙为一种超声波身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为4×10-3s。已知感应器距测高台的高度为2.5m,则该同学的身高为 m。(空气中的声速取340m/s)
12.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
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八上物理专题十二 3.3汽化和液化
分考点精练 · 基础巩固 · 培优提高
目 录
第一部分 分考点精练(共36题)
考点01 汽化的概念和现象(3题)
考点02 沸腾的现象及特征(3题)
考点03 沸腾的条件和沸点(3题)
考点04 探究水沸腾时温度变化的特点(3题)
考点05 大气压对沸点的影响(3题)
考点06 蒸发的概念及现象(3题)
考点07 影响液体蒸发快慢的因素(3题)
考点08 蒸发致冷的应用(3题)
考点09 液化的概念和现象(3题)
考点10 液化的两种方式(3题)
考点11 液化放热的特点(3题)
考点12 生活中的汽化和液化现象(3题)
第二部分 基础巩固(共12题)
第三部分 培优提高(共12题)
第一部分 分考点精练
考点01 汽化的概念和现象
【典例01】晾晒的湿衣服在逐渐变干的过程中,发生的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.升华 D.凝华
【答案】B
【详解】晾晒的湿衣服变干,是衣服上的水变成了水蒸气,属于汽化现象,故B符合题意,ACD不符合题意 。
故选B。
【变式1-1】 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。
【变式1-2】莆田传统美食——炸豆腐,制作时将豆腐放入油锅中能听到“呲啦”声,该现象是豆腐中的水分遇热油发生了( )
A.熔化 B.汽化 C.升华 D.凝固
【答案】B
【详解】通常情况下,水是液体,遇到高温的油迅速汽化,大量的水蒸气冲开油面跑到空气中时,与液体的油想到冲击,发出声音。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
考点02 沸腾的现象及特征
【典例02】图甲、乙是给烧杯中的水加热时的两种不同情境,其中图 是水正在沸腾时的现象。若水的沸点是98℃,则98℃的水 在沸腾。
【答案】 乙 不一定
【详解】[1]水沸腾前气泡内含有温度较高的水蒸气,在上升过程中遇到上方冷的水,会液化,因此上升高过程中气泡会变小;沸腾时,水内部各个位置的水都在剧烈地汽化,气泡在上升的过程中不断融合,形成更大的气泡到达水面时破裂,因此乙图是水正在沸腾时的现象。
[2]水沸腾的条件有两个,一是达到沸点,二是持续吸热,因此98℃的水不一定沸腾。
【变式2-1】小明利用电水壶探究水在沸腾前后温度变化的特点实验中,以下说法不正确的是( )
A.沸腾前,水的温度不断升高
B.沸腾中,继续加热,水温几乎不变
C.沸腾时,气泡上升过程中体积减小
D.沸腾时,停止加热,沸腾将会停止
【答案】C
【详解】A.在水沸腾前,对水加热,水吸收热量,温度不断升高,故A正确,不符合题意;
B.水沸腾的特点是继续吸热,但温度保持不变,所以沸腾中继续加热,水温几乎不变,故B正确,不符合题意;
C.水沸腾时,气泡在上升过程中,水的压强逐渐变小,气泡内的气压大于外界压强,同时不断有水蒸气补充到气泡中,气泡会不断变大,直至水面破裂,故C错误,符合题意;
D.水沸腾的条件是达到沸点且继续吸热,停止加热后,水无法继续吸热,沸腾将会停止,故D正确,不符合题意。
故选C。
【变式2-2】图是探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置,下列说法不正确的是( )
A.水在沸腾前会发生汽化现象
B.水沸腾时,大量气泡在水中生成、上升、变大
C.水在沸腾后继续加热,温度会继续升高
D.沸腾时,水减少了,说明气泡里面有水蒸气
【答案】C
【详解】A.汽化包括蒸发和沸腾两种方式,水在沸腾前,温度升高的过程中,水会蒸发,蒸发是汽化的一种形式,所以水在沸腾前会发生汽化现象,故A正确,不符合题意;
B.水沸腾时,液体内部和表面同时发生剧烈的汽化现象,大量气泡在水中生成,由于气泡上升过程中,水的压强逐渐减小,且不断有水蒸气进入气泡,所以气泡会上升、变大,到水面破裂,故B正确,不符合题意;
C.水在沸腾过程中,继续加热,水的温度保持不变,故C错误,符合题意;
D.沸腾时,水不断汽化成水蒸气进入气泡,使得水减少了,所以气泡里面主要成分是水蒸气,故D正确,不符合题意。
故选C。
考点03 沸腾的条件和沸点
【典例03】 在高山上用普通的锅烧水时,水沸腾时的温度 (选填“高于”“等于”或“低于”,下同)100℃;用高压锅烧水时,水沸腾时的温度 100℃。
【答案】 低于 高于
【详解】[1][2]在高原上气压低,水的沸点低,在高原上用普通锅烧水时,水也能沸腾,但是因为普通锅的密封性能较差,锅内气压较小,使得水的沸点小于100℃,所以在高原上一般用高压锅来烧水,高压锅内气压大,水的沸点会高于100℃。
【变式3-1】“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3-2】小刚同学做观察水的沸腾实验。在实验中他边观察现象,边记录实验数据如下表。
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度
50
58
66
73
80
86
91
96
96
96
96
根据实验数据可知:水的沸点为 ℃,造成此现象的原因可能是实验时水面上方的气压 1标准大气压(选填“低于”、“等于”或“高于”)。水沸腾后,继续给水加热,水的温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”)。
【答案】 96 低于 不变
【详解】[1]据表格数据可知,当温度为96℃保持不变,说明此时水沸腾,沸点是96℃。
[2]标准气压下水的沸点是100℃,此时沸点低于100℃,说明此时实验时水面上方的气压低于1标准大气压。
[3]根据水沸腾的特点,水在沸腾时,吸收热量,温度不变,因此水沸腾后,继续给水加热,水的温度不变。
考点04 探究水沸腾时温度变化的特点
【典例04】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4-1】 一学期结束,小王同学完成本学期的最后一个实践性作业:探索厨房中的物理知识。
(1)小王从冰箱里拿出一块冻肉,准备做饺子馅,为了让冻肉尽快解冻,他在冻肉上撒了一些盐,这是因为盐能有效 冰的熔点(选填“升高”或“降低”)。
(2)在饺子刚下锅时,从水面上看,饺子看上去比实际位置浅,这是因为光从水射向空气时发生了 的缘故;当煮饺子的水沸腾后应该把大火改为小火,这是因为水在沸腾后 ,继续使用大火只会加速水的汽化,浪费水和燃料;煮熟的饺子会漂在水面,这是因为饺子馅中的水 (填物态变化名称)成水蒸气,使饺子的体积变大,密度 的缘故。
(3)钢瓶中的液化石油气是在一定的温度下,通过 的方法使气体液化后储存起来的。
【答案】(1)降低
(2) 折射 温度不变 汽化 变小
(3)压缩体积
【详解】(1)当我们在冰中加入盐时,盐会溶解在冰表面的水中,形成盐水溶液,这个盐水溶液的熔点比冰的熔点要低,所以在冻肉上撒了一些盐会使冻肉中的冰熔化,这是因为盐水降低了冰的熔点。
(2)[1]饺子反射的光从水中斜射如空气中时,发生折射,折射光线向水面偏折,我们逆着折射光线看去,我们看到的水中饺子比实际位置浅。
[2]根据水的沸腾特点可知,沸腾是吸热过程,但温度保持不变,要想使水继续沸腾,就要给水继续加热,使用小火或者大火都可以,但改用小火,这样可以节省燃料,也不浪费水。
[3]饺子馅中的水由液态变为水蒸气,属于汽化现象。
[4]由题可知,煮熟的饺子质量不变,体积变大,根据可知,其密度变小,所以会漂在水面。
(3)物质由气态变为液态的过程叫液化,使气体液化的方法是降低温度或压缩体积,所以液化石油气是在一定的温度下,通过压缩体积的方法使其液化储存起来的。
【变式4-2】小敏在“探究水沸腾前后温度变化特点”的实验中。
(1)他组装的实验装置如图a所示,装置中有一处明显错误,纠正方法是 。
(2)如图b所示,水沸腾前烧杯中的气泡在上升过程中逐渐减小,原因是 ;如图c所示,水沸腾后烧杯中的气泡在上升过程中逐渐增大,原因是 。
(3)小敏记录的水的温度随时间变化的数据如下表所示,为了减少沸腾前的加热时间,可以采取的办法是 (答一种即可)。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
【答案】(1)将温度计向上向右移动少许
(2) 气泡上升过程中遇冷液化 上升过程中气泡受到水的压强减小,体积增大
(3)减少水的质量(提高水的初温或加大酒精灯的火力)
【详解】(1)使用温度计时要避免温度计接触到容器壁和容器底部,因而要将温度计向上向右移动少许。
(2)[1]沸腾前,气泡中的水蒸气上升时遇到上方较冷的水,重新液化,因而气泡变小。
[2]沸腾后,杯中水温度保持不变,因而气泡上升过程中,沸腾产生的水蒸气不断进入气泡,因而气泡体积变大。
(3)为了减少沸腾前的加热时间,可以用减少水的质量,提高水的初温,给杯子加盖,加大酒精灯火力等方法。
考点05 大气压对沸点的影响
【典例05】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5-1】如图所示是小明探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装,在杯口看见很多白气,白气是 形成的(填物态变化名称);
(2)小明观察到水在加热过程中水中气泡的情况如图乙所示,图 (选填“”或“”)是表示水沸腾时的情况;
(3)小明记录的实验数据如下表所示,由表中数据可知,当时条件下的大气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压。根据实验数据和我们的生活经验,说一说水沸腾时的温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”), 热量(选填“吸收”或“放出”);
加热时间
温度
(4)如图丙所示,容器中装有适量水,试管内也装有水,现用酒精灯给容器加热,一段时间后,容器内水沸腾时,试管内的水 (选填“会”或“不会”)沸腾;
(5)现给一定量的水加热,其温度与时间的关系如图丁中图线所示(实线部分),若其它条件不变,仅将水量减少,则温度与时间的关系图线正确的是 (填字母)。
【答案】(1) 自下而上 液化 (2)① (3) 小于 不变 吸收
(4)不会 (5)c
【详解】(1)[1]小明同学在组装实验装置时,因为酒精灯需要用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度,所以组装实验装置时,应该按照自下而上的顺序组装。
[2]物体由气态变为液态的过程叫液化,“白气”是液态的小水滴,由水蒸气遇冷液化形成的。
(2)沸腾时,不断有水汽化为水蒸气进入气泡,上升变大,到水面破裂开来,所以对应的图应该是①。
(3)[1]根据表格中数据,从2到3.5分钟,水吸热但温度保持98℃不变,所以是水的沸腾过程,水的沸点为98℃。当时水的沸点小于标准大气压下水的沸点(100℃),所以当时气压小于标准大气压。
[2][3]根据实验数据和生活经验可知,水沸腾时不加热则不再沸腾,因此沸腾时的特点是要持续吸热,温度保持不变。
(4)现用酒精灯给B容器加热,一段时间后,B容器内水沸腾时,A试管的水从B容器的水吸收热量,温度升高,当达到水的沸点时,AB之间没有温度差,故A会达到沸点,但不会沸腾。
(5)若其他条件不变,仅将水量减少,则会缩短水到达沸腾的时间,而水的沸点不变,因此温度与时间的关系图像应是c。
【变式5-2】“隔水炖”是当下流行的一种烹饪方法,炖出来的食品汤汁浓醇。某同学周末在家里利用锅和碗做了隔水炖排骨,如图甲,他发现当锅里的水沸腾时,碗中的水没有沸腾。于是他和同学一起探究水在沸腾前后温度变化有何特点。
(1)组装图乙装置进行实验时,应先固定 (填“A”或“B”),然后用酒精灯给水加热并观察现象。
(2)当水温上升到88℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止读数,记录数据并观察水的沸腾现象。
(3)根据测得的实验数据绘制成的水温随时间变化的图象如图丙,由图象分析可知:水在沸腾时, 热量,但温度 。
(4)根据图象可知所测水的沸点,可能是当时气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)1标准大气压。
(5)观察到水在沸腾时水中有气泡上升,如图丁的两图中, (填“①”或“②”)是水正在沸腾时的情况。
(6)水在沸腾过程中,需要吸收热量,为了验证这一结论,应 ,观察水是否继续沸腾(不考虑烧杯和陶土网的余热)。
(7)在模拟隔水炖排骨时,发现当锅里的水沸腾了,可碗中的水没有沸腾,这是因为 。
【答案】 B 吸热 不变 小于 ② 撤去酒精灯 达到沸点后无法继续吸热
【详解】(1)[1]组装实验装置时,应先固定下方的铁圈B,确保酒精灯火焰高度合适,再调整上方铁圈A的位置固定温度计。
(3)[2][3]由图丙可知,水在沸腾时温度保持97℃不变,说明水沸腾时需要持续吸热,但温度保持不变。
(4)[4]水的沸点低于100℃,说明当时气压小于1标准大气压,因为气压越低,水的沸点越低。
(5)[5]水沸腾时气泡在上升过程中逐渐变大,到水面破裂,因此图②是水沸腾时的现象。
(6)[6]要验证水沸腾需要持续吸热,可以撤去酒精灯停止加热,观察水是否立即停止沸腾。
(7)[7]隔水炖时碗中水无法沸腾,是因为碗中水温达到沸点后,与锅中的水温相同,无法继续从锅中吸热。
考点06 蒸发的概念及现象
【典例06】下列关于蒸发和沸腾的说法正确的是( )
A.蒸发和沸腾都需要放热 B.蒸发和沸腾都可以在任何温度下进行
C.蒸发和沸腾都属于液化现象 D.沸腾比蒸发现象更剧烈
【答案】D
【详解】AC.蒸发和沸腾都是由液态变成气态,所以都是汽化现象,汽化需要吸收热量,故AC错误;
B.蒸发可以在任何温度下进行,沸腾只有达到沸点才能进行,故B错误;
D.沸腾在达到沸点后才进行的剧烈的汽化现象,所以比蒸发更剧烈,故D正确。
故选D。
【变式6-1】小华针对汽化的两种方式采用比较法列出下面的一个表格,请你帮他填写完整。
汽化方式异同点
沸腾
蒸发
相同点
不同点
发生的部位
温度条件
剧烈程度
【答案】 吸热 吸热 液体的内部和表面 液体的表面 一定温度下 任何温度下 剧烈 缓慢
【详解】[1][2]汽化有两种方式,即蒸发和沸腾,都是由液态变为气态,都是吸热的。
[3][4]蒸发的发生位置是液体的表面,而沸腾是液体的内部和表面。
[5][6]蒸发是发生在任何温度下的一种汽化现象,而沸腾是发生在一定温度下的汽化现象。
[7][8]蒸发是缓慢的汽化现象,沸腾是剧烈的汽化现象。
【变式6-2】如图所示,是某游泳爱好者在游泳上岸后站立时的情境示意图,由图可知不正确的是( )
A.图中游泳爱好者的姿势是为了减少水分的蒸发
B.所有气体在温度降到足够低时都可以液化
C.水在蒸发的过程中要吸热,使水和它依附的人体温度上升
D.蒸发和沸腾是汽化的两种方式
【答案】C
【详解】由图知:游泳后,从水中上岸的人觉得冷,这是因为人从水中上岸后,身上有水,水蒸发吸热,所以感觉冷;将胳膊抱在胸前减小了液体的表面积,可减少水分的蒸发,使人感觉不那么冷。
A.图中游泳爱好者的姿势减小了表面积,是为了减少水分的蒸发,故A正确,不符合题意;
B.所有气体在温度降到足够低时都可以液化,故B正确,不符合题意;
C.水在蒸发的过程中要吸热,使水和它依附的人体温度下降,故C错误,符合题意;
D.蒸发和沸腾是汽化的两种方式,故D正确,不符合题意。
故选C。
考点07 影响液体蒸发快慢的因素
【典例07】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7-1】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7-2】小明同学在家发现妈妈洗完衣服后总是将衣服充分展开放在阳光下或通风处晾晒。结合物理课上学过的知识,他提出了“液体蒸发快慢与哪些因素有关?”的问题,并作出如下猜想:
①液体蒸发快慢与液体温度有关;
②液体蒸发快慢与液体表面积有关;
③液体蒸发快慢与液体表面上方空气流动快慢有关;
为了验证自己的猜想,小明设计了如图所示的实验,并进行实验探究:
(1)通过图甲的对比,可以验证猜想 。通过图乙的对比,可以得出液体蒸发快慢与液体 有关。实验中主要应用的物理研究方法是 。
(2)为了探究“液体蒸发快慢与液体种类是否有关”,小明继续在两个相同的圆柱形容器中分别装入等质量的酒精和水,在相同的环境下放置一段时间后,酒精消失了,水剩余较多,由此现象可以得出: 。
【答案】(1) ② 温度 控制变量法
(2)液体蒸发的快慢与液体种类有关
【详解】(1)[1]通过图甲的对比,可以看出水的温度、表面上方空气的流动速度都相同,只有水的表面积不同,所以可验证猜想②液体蒸发快慢与液体表面积有关。
[2]乙图中,将其中一滴水加热,改变了水的温度,而水的表面积和水上方的空气流速一定,通过图乙的对比,可以得出蒸发快慢和液体温度的关系。
[3]在探究一个物理量与多个因素的关系时,采用的是控制变量法。
(2)等质量的酒精和水,在相同的环境下放置一段时间后,甲中酒精消失了,乙中剩余较多水,其他条件相同,液体种类不同,蒸发快慢不同。
考点08 蒸发致冷的应用
【典例08】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8-1】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8-2】 如图所示,将装有饭菜的篮子放在砖头上,再把纱布罩在篮子上,并使纱布口的边缘浸入水中,即使经过一天时间里面的饭菜也不会变质。这是因为水沿着纱布“爬”上来后,发生蒸发时 (选填“吸收”或“放出”)热量,可使食物保持较低的温度而不易变质;为了使保鲜效果更好,应将该装置放置在 (选填“通风”或“密闭”)的环境中。
【答案】 吸收 通风
【详解】[1][2]水沿着纱布“爬”上来后,水由液态水变成了气态水蒸气,属于汽化现象,汽化吸热。即发生汽化时吸收热量,可使食物保持较低的温度而不易变质;为了使保鲜效果更好,应将该装置放置在通风的环境中,因为通风处能加快水的蒸发。
考点09 液化的概念和现象
【典例09】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9-1】无论盛夏还是严冬,在装有空调的公交车玻璃窗上,常常有小水珠附着在上面。原因是空气中的水蒸气遇到冷的玻璃 (填物态变化名称)成小水珠。那么夏天,小水珠附着在玻璃的 ;冬天,小水珠附着在玻璃的 。(选填“内表面”或“外表面”)
【答案】 液化 外表面 内表面
【详解】[1][2][3]夏天,车内温度低,车外温度高,车外温度较高的水蒸气在车玻璃外表面放热液化,形成小水珠附着在上面;冬天,车内温度高,车外温度低,车内温暖的水蒸气在车玻璃内表面放热液化,形成小水珠附着在上面。
【变式9-2】如图所示为一款智能浴室镜。除雾功能打开,当传感器检测到空气的温度和湿度上升较快时,控制单元会自动打开镜面内的加热装置,防止镜面生雾或进行除雾。下列说法中正确的是( )
A.镜面温度若始终高于室温,就不易生雾
B.镜面上的雾,是空气中的水蒸气汽化形成的
C.加热镜面除雾时,镜面上的雾滴发生液化现象
D.除雾功能关闭时,用干冷毛巾擦去雾滴可以持续防止镜面上雾的再生
【答案】A
【详解】A.雾是空气中的水蒸气遇冷放热液化而成;镜面温度若始终高于室温,室温下的水蒸气遇到温度较高的镜面就不能放热,也就不会液化,从而不易生雾,故A正确;
B.镜面上的雾,是空气中的水蒸气液化形成的,不是汽化形成,故B错误;
C.加热镜面除雾时,镜面上的雾滴会再次吸热由液态变为气态,发生汽化现象,故C错误;
D.除雾功能关闭时,用干冷毛巾擦去雾滴,空气中的水蒸气因遇到冷的镜面而不断液化成小水滴附着在镜面上,故D错误。
故选A。
考点10 液化的两种方式
【典例10】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10-1】 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10-2】以下液体的液化方法中与其它几项都不同的是( )
A.煤气罐中的液体 B.一次性打火机中的液体
C.烧水时锅盖内侧的水滴 D.氧气瓶中的液态氧气
【答案】C
【详解】A.煤气罐中的液体是通过常温下压缩体积的方法得到的;
B.一次性打火机中的液体是通过常温下压缩体积的方法得到的;
C.烧水时锅盖内侧的水滴是水蒸气遇冷液化形成的,是通过降低温度的方法液化的;
D.氧气瓶中的液态氧气是通过压缩体积的方法使氧气液化的。
综上,液体的液化方法中与其它几项都不同的是C。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
考点11 液化放热的特点
【典例11】在探索厨房中的物态变化活动中,细心的小敏观察到,妈妈拿刚出笼的热馒头时,总要先往手上沾点水,这样就不至于太烫手,这是因为手上的水 (填物态变化名称)吸热,使手的温度不至于太 (填“高”或“低”)。小敏还了解到,蒸馒头时水蒸气造成的烫伤比开水烫伤更严重,主要是由于水蒸气液化成同温度的热水时,还要 (填“放出”或“吸收”)大量的热。
【答案】 汽化 高 放出
【详解】[1][2]当我们拿刚出锅的热馒头时,如果手上沾点凉水,可以有效地避免烫伤。这是因为当热馒头接触到凉水时,凉水会迅速汽化。汽化是物质由液态转变为气态的过程,此过程中需要吸收大量的热量。因此,凉水在汽化的过程中会吸收手上的很多热量,从而降低手的温度,使手的温度不至于太高,避免烫伤。
[3]液化是物质由气态转变为液态的过程,此过程中会释放出大量的热量。因此,当锅中的水蒸气液化成热水时,会放出大量的热,这使得水蒸气造成的烫伤往往比同温度的热水烫伤更严重。
【变式11-1】夏天,剥开包装纸的冰棍会冒“白气”是 (填“汽化”或“液化”)现象;如果你细心观察,就会发现这“白气”是向 (填“上”或“下”)飘的;开水煮饺子过程中,锅中冒出的水蒸气烫伤比同温度的热水烫伤要 些(填“严重”或“轻微”),因为液化要 。
【答案】 液化 下 严重 放热
【详解】[1]夏天,剥开包装纸的冰棍会冒“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
[2]“白气”不是水蒸气,是水蒸气液化形成的小水滴,密度比空气大,所以“白气”是向下飘的。
[3][4]因为水蒸气液化时还要放热,开水煮饺子过程中,锅中冒出的水蒸气烫伤比同温度的热水烫伤要严重些。
【变式11-2】据古文献记载,轩辕帝发明了甑(烹饪用的器皿)。1976年,考古学家首次发现青铜汽柱甑形器。如图所示,下方锅内的水已沸腾,水蒸气从空心气柱上方的小孔喷出接触食物,水蒸气_________(填物态变化名称)成水_________(选填“放出”或“吸收”)热量;持续加热,沸水越来越少,此过程中沸水的温度_________(选填“升高”“不变”或“降低”)。
【答案】 液化 放出 不变
【详解】水蒸气接触温度相对较低的食物,由气态变为液态,这个物态变化是液化。液化过程是放出热量的,这些热量可以用来加热食物。
水在沸腾过程中,持续吸热但温度不变,所以即使持续加热,沸水的温度不变。
考点12 生活中的汽化和液化现象
【典例12】下列物态变化属于液化的是( )
A.湿衣服晾晒后会变干
B.夏季放入饮料中的冰块消失
C.矿泉水放入冰箱冷冻室水结冰
D.从冰箱冷藏室中拿出的西红柿一会表面出现水珠
【答案】D
【详解】A.湿衣服晾晒变干是液态水蒸发变成水蒸气的过程,属于汽化现象,故A不符合题意;
B.冰块消失是固态冰融化成液态水的过程,属于熔化现象,故B不符合题意;
C.水结冰是液态水凝固成固态冰的过程,属于凝固现象,故C不符合题意;
D.从冰箱拿出的西红柿表面出现水珠,是空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠的过程,属于典型的液化现象,故D符合题意。
故选D。
【变式12-1】下列烹饪方式中,涉及物态变化说法正确的是( )
A.煎:块状黄油受热后变成液态,是熔化现象
B.炒:炒青菜时上方冒出的“白气”,是汽化现象
C.煮:煮面时锅内水蒸气遇冷锅盖凝成小水珠,是凝固现象
D.炖:鸡汤里的水分减少,以水蒸气形式散失,是液化现象
【答案】A
【详解】A.块状黄油受热由固态变为液态,是熔化现象,故A正确;
B.炒青菜冒出的“白气”,是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠,不是汽化现象,故B错误;
C.煮面时锅内水蒸气遇冷由气态变成液态小水珠,是液化现象,不是凝固现象,故C错误;
D.鸡汤里的水减少,是液态水变成水蒸气散失,是汽化现象,不是液化现象,故D错误。
故选A。
【变式12-2】 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”。
(1)从冰箱冷藏室中拿出的西红柿表面变湿,是发生了 现象,过一会儿,表面又变干是发生了 现象,新鲜肉放入冰箱冷冻室变硬,是发生了 现象;
(2)最早的月饼出自笼屉,“蒸”月饼时,笼屉上方冒出大量的“白气”,“白气”是 (填物态变化过程)而形成的 (填“水蒸气”、“小水滴”或“小冰晶”)。煮饺子时,水沸腾后仍然大火加热 (填“会”或“不会”)使饺子更快煮熟。
【答案】(1) 液化 汽化 凝固
(2) 液化 小水滴 不会
【详解】(1)[1][2][3]从冰箱冷藏室中拿出的西红柿温度较低,空气的水蒸气在其表面放热液化成小水珠,西红柿表面变湿;过一会儿,这些小水珠吸热汽化变为水蒸气;新鲜肉放入冰箱冷冻室,肉中的水遇冷放热凝固成冰,肉就会变硬。
(2)[1][2][3]“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴;水沸腾后吸热温度保持不变,所以水沸腾后仍然用大火加热不会使饺子更快煮熟。
第二部分 基础巩固
1.清晨,黎母山国家森林公园深处笼罩着一层薄雾,在太阳出来后薄雾渐渐散去。薄雾散去发生的物态变化是( )
A.液化 B.熔化 C.汽化 D.凝固
【答案】C
【详解】雾本质是空气中水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴,悬浮在空中形成薄雾。太阳出来后温度升高,液态小水滴吸热变为气态水蒸气,薄雾因此散去,该过程物质由液态变为气态,属于汽化。故选C。
2.夏天,从冰箱取出冰镇易拉罐饮料放置一会儿,发现罐外壁很快出现许多水珠。这些水珠( )
A.由罐内饮料渗出 B.是冰升华形成
C.是空气中的水蒸气液化形成 D.形成过程需要吸热
【答案】C
【详解】罐外壁很快出现许多水珠,是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的,该过程中需要放出热量,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.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。
4.广东人爱煲老火舰汤,煲汤十分讲究火候,如图所示要先“武火”烧开,再“文火”慢炖,请问,燃气灶“武火”的温度大概是( )
A.2℃ B.20℃ C.200℃ D.20000℃
【答案】C
【详解】标准气压下水的沸点是100℃,由于“武火”将水烧开,即水沸腾,根据液体沸腾的条件可知,“武火”的温度要高于100℃,正常燃气灶提供的温度低于700℃,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.在内蒙古库如奇沙漠干旱地区,人们设计了沙漠简易取水装置,如图:沙土中的水分先变成水蒸气,水蒸气遇塑料薄膜降温变成小水珠,汇聚流入容器得到淡水,该过程主要利用的物态变化是( )
A.先升华后凝固 B.先汽化后液化 C.先熔化后液化 D.先汽化后凝固
【答案】B
【详解】沙土中的水分先变成水蒸气,物质由液态变为气态,属于汽化现象,水蒸气遇塑料薄膜降温变成小水珠,物质由气态变为液态,属于液化现象,所以该过程主要利用的物态变化是先汽化后液化,故选B。
6.李娟同学在做“观察水的沸腾”实验时,根据记录的实验数据描绘出的温度随时间变化的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.实验中加热10min后停止了加热
B.水沸腾温度97℃可能是供热不足
C.水沸腾的过程中不断吸热,但温度保持不变
D.加热10min后,停止加热,水保持沸腾
【答案】C
【详解】A.从第水的温度保持不变,是因为水处于沸腾过程,沸腾过程中仍需不断吸热,温度不变,故A错误;
B.水沸腾温度是因为当时气压低于标准大气压,不是供热不足,故B错误;
C.从第水的温度保持不变,是因为处于沸腾过程,沸腾过程中仍需不断吸热,但不升温,故C正确;
D.加热后,停止加热后由于水不能继续吸热而不能沸腾,故D错误。
故选C。
7. 火锅,古称“古董羹”,因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名,是中国独创的美食之一。它可根据个人喜好加入不同汤料和食物,使得众口可调、老少皆宜。下列说法不正确的是( )
A.汤汁沸腾后,可以通过更大火加热,使汤汁温度继续升高
B.“咕咚”声是通过空气传播到耳朵中的
C.手不能太靠近蒸气,因为蒸气液化放热会烫伤皮肤
D.“冰冻肥牛卷”放置一段时间会变软,该过程需要吸热
【答案】A
【详解】A.液体沸腾时吸热,温度保持不变,故A错误,符合题意;
B.声音传播需要介质,“咕咚”声是通过空气传播到耳朵中的,故B正确,不符合题意;
C.锅放出的蒸气主要水蒸气,手如果靠太近,水蒸气在手上遇冷液化成小水珠,在此过程中液化放热会烫伤皮肤,故C正确,不符合题意;
D.“冰冻肥牛卷”放置一段时间会变软,是因为其的冰吸热后熔化成了水,属于熔化现象,故该过程需要吸热,故D正确,不符合题意。
故选A。
8.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。
9.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。
10.【煮饺子】大火煮沸后点冷水还是调小火?
奶奶的经验:饺子沸水下锅,大火煮沸后,往里面浇三次冷水,既能防止沸水溢锅,又能避免饺子被沸水长时间冲击而破皮,这种方法俗称“三点水”。此外,很多地方的人吃饺子有“原汤化原食”的习惯,锅里要留有足量的饺子汤以备饮用。
小明的想法:以前的炉灶无法自由调节火力,只能通过加冷水止沸,现代人未必采用这一方法,因为家用燃气灶或电磁炉的火力大小是可控的,使用现代炊具煮饺子,只要把火调小也能达到“水开”而不剧烈沸腾的目的。请你分析:把火调小也能“水开”的物理依据是 。奶奶的经验有何好处? ;小明的想法有何优势? 。
【答案】 液体沸腾的条件是达到沸点且继续吸热 见解析 有利于节约能源
【详解】[1]水沸腾的条件是达到沸点,继续吸热,把火调小,水仍能继续吸热,所以,仍能保持沸腾。
[2]奶奶的经验是往锅内加水以保留足量的汤水,且满足很多地方的人吃饺子“原汤化原食”的习惯。
[3]小明将火调小仍可使水保持沸腾,可得达到将食物煮熟,且能够达到节约能源的效果。
11.如图是冰箱制冷剂循环路线示意图,某品牌空调器使用的是新型制冷剂是一种对臭氧层破坏较小、极容易汽化又容易液化的物质,该物质在冰箱室 (选填“内”或“外”)汽化,在冰箱室 (选填“内”或“外”)液化。压缩机通过使制冷剂不断发生液化和汽化,将室内的热搬至室外,此过程中使制冷剂液化的方式是 (选填“降低温度”或“压缩体积”)。
【答案】 内 外 压缩体积
【详解】[1][2][3]空调器制冷时,液态的制冷剂经毛细管进入蒸发器(室内机)汽化成气体将室内的热量吸走;冰箱外部的压缩机利用压缩体积的方法使气态的制冷剂在室外液化为液态,并放出热量,将室内的热搬到室外。
12.如图所示,青藏铁路分路段路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2米的铁棒,我们叫它热棒,热棒在路基下还埋有5米深,整个棒体是中空的,里面封装有一定量的液氨。为了保持路基冻土不熔化,使用它能对路基进行主动________(选填“升温”或“降温”),棒内下端的氨发生的物态变化是________。
【答案】 降温 汽化
【详解】热棒下端的液态氨在路基温度升高时会汽化,从路基内部吸热,能对路基进行主动降温,冻土就不会熔化。
第三部分 培优提高
1.一些物质在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。
2.以下措施中,无法使气体液化的是( )
A.使气体温度降低到足够低 B.增大气体压强并降低气体温度
C.使气体温度降低到足够低 D.减小气体压强并升高气体温度
【答案】D
【详解】AC.液化是放热过程,液化的两种方式:降低温度和压缩体积,任何气体在温度降到足够低时都可以液化,故AC不符合题意;
B.既降低气体温度又增大气体压强即压缩气体的体积也可以使某些气体液化(两种方法兼用),故B不符合题意;
D.减小气体压强并升高气体温度即增大气体体积并升高气体温度,不能使气体液化,故D符合题意。
故选D。
3.冬天浴室里,有甲、乙两根并行排列的水管,甲的表面有很多小水珠,乙则没有。根据这个现象可以判断出( )
A.甲管装有热水,乙管装有冷水
B.甲管装有冷水,乙管装有热水
C.甲管、乙管都装有热水
D.甲管、乙管都装有冷水
【答案】B
【详解】水蒸气遇到热水管不易液化,遇到冷水管放热发生液化现象,故甲为冷水管,乙为热水管,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(多选)水的蒸发快慢会受空气湿度(含水量)的影响。如图所示,两支相同的温度计组成干湿温度计,一支的玻璃泡用蒸馏水浸湿的纱布包住,纱布下端浸入蒸馏水中。下列说法正确的是( )
A.湿球温度计示数比干球温度计的示数小
B.两支温度计的示数差越小,说明空气湿度越大
C.干湿温度计选择风速快的位置使用测量更准确
D.夏天有时很闷热就是因为空气湿度小,人身上汗水不容易蒸发
【答案】AB
【详解】A.湿球温度计的玻璃泡被湿布包裹,水分会蒸发,蒸发是吸热过程,会吸收玻璃泡周围的热量,导致湿球温度计的温度降低,所以其示数比干球温度计的示数小,故A正确;
B.两支温度计的示数差反映了水分蒸发的快慢,空气湿度越大,水分蒸发越慢,蒸发吸热越少,湿球温度计的示数就越高,与干球温度计的示数差就越小,反之,空气湿度越小,水分蒸发越快,蒸发吸热越多,湿球温度计的示数就越低,与干球温度计的示数差就越大,因此,两支温度计的示数差越小,说明空气湿度越大,故B正确;
C.风速会加快水分的蒸发,使湿球温度更低,温差变大,会影响测量的准确性,故C错误;
D.夏天感觉闷热,是因为空气湿度大,导致人身上的汗水蒸发速度减慢,汗水蒸发是人体散热的主要方式之一,蒸发变慢使得身体的热量不易散发出去,从而感到闷热,故D错误。
故选AB。
5.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。
6.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。
7.(多选)如图所示,常温下的两个杯子分别盛有冰块和热水,上方均盖有一块玻璃分别为、,过一会儿可明显看到玻璃上均有水珠出现,下列分析正确的是( )
A.上的水珠是冰块熔化形成的
B.上的水珠是水蒸气液化形成的
C.上的水珠在玻璃下表面
D.、上水珠的形成都需要放热
【答案】BD
【详解】A.盛有冰块的杯子,杯外空气中的水蒸气遇到温度低的玻璃(a玻璃),水蒸气液化形成水珠,不是冰块熔化,所以a上的水珠是液化形成,不是熔化形成,故A错误;
B.盛有热水的杯子,杯内热水蒸发产生的水蒸气遇到温度低的玻璃(b玻璃),水蒸气液化形成水珠。所以b上的水珠是水蒸气液化形成,故B正确;
C.盛有冰块的杯子,杯外(玻璃上表面一侧)的水蒸气遇冷液化,所以a上的水珠在玻璃上表面,不是下表面,故C错误;
D.a上的水珠是杯外水蒸气液化形成,b上的水珠是杯内水蒸气液化形成。液化过程都需要放热,所以a、b上水珠的形成都需要放热,故D正确。
故选BD。
8.周末,小京帮父母在厨房做饭,以下是他们的谈话记录,其中描述正确的是( )
A.①煮饺子时,会看到饺子“变胖”,是由于饺子馅中的液体液化成水蒸气导致的
B.②炒菜时“溅油”,是因为油的沸点低于水的沸点,水快速汽化体积膨胀带出热油
C.③炒糖色时,等油温合适倒入白糖,白糖的熔点低于油的沸点,糖在热油中熔化
D.④锅盖周围的“热气”、雪糕周围的“冷气”都是空气中的水蒸气液化形成的小水珠
【答案】C
【详解】A.煮饺子时,饺子馅中的液体受热汽化成水蒸气,导致的饺子的体积膨胀,所以会看到饺子“变胖”,故A错误;
B.炒菜时,油的沸点高于水的沸点,水掉入热油中,水快速汽化成水蒸气,水蒸气的体积膨胀,带出热油,发生“溅油”,故B错误;
C.炒糖色时,由于白糖的熔点比油的沸点低,所以糖在能在热油中熔化,故C正确;
D.锅盖周围的“热气”是锅内的水蒸气液化形成的小水滴,不是空气中的水蒸气液化形成的;雪糕周围的“冷气”是空气中的水蒸气液化形成的小水珠,故D错误。
故选C。
9.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。
10. 小明在物理课上学习了液体蒸发的快慢与液体的温度、液体的表面积、液体表面附近的空气流动速度三个因素有关。周末他做了一次家庭实验作进一步验证:在四块相同的玻璃板上各滴一滴等量的水,然后进行如图1所示的实验探究:
(1)通过图1中A、B两图的对比,可以验证水蒸发的快慢与水的 有关;
(2)通过图1中 (填字母)两图的对比,可以验证水蒸发的快慢与水的温度有关;
(3)小明猜想水蒸发的快慢还可能与水的多少有关,他设计实验进行验证:应取相同的两个容器,其形状如图2中的 (选填“甲”或“乙”)所示,分别倒入 (选填“等量”或“不等量”)的水,进行实验。
【答案】(1)表面积大小
(2)A、C
(3) 乙 不等量
【详解】(1)要研究水蒸发的快慢与水温度、水的表面积的大小、以及水上方空气流动的速度的关系时,应用控制变量法。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,不同的是水的表面积,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,故选A、C。
(3)[1][2]根据控制变量法的思想,想探究水蒸发快慢还可能与水的质量多少有关,需要控制其他条件不变,改变水的质量即不等量,通过观察比较相同时间内哪个容器内水减少得多来比较蒸发的快慢,故应该选表面积相同的乙容器。
11. 阅读短文,回答问题。
超声波加湿器
超声波加湿器以体积小、静音、加湿均匀而深受用户喜爱,超声波加湿器原理是什么呢?如图甲是某款超声波加湿器,它是利用超声波振子每分钟向水箱中发射900万次高频振荡波,将水打散成直径为3-5微米的细小水雾颗粒(水蒸气分子直径约0.4纳米),将其喷在空气中,增加空气湿度,物理学中将某一温度下,空气中水蒸气量与该温度下饱和水蒸气量的比值叫做该温度下的空气相对湿度,以百分数表示研究表明:相对湿度越大,水蒸发得越慢,为此人们设计了如图乙所示的“干湿球湿度计”测定空气中的相对湿度,干湿球湿度计是用两支相同的温度计并列制成的,其中用湿棉布包裹住的称为湿球温度计,裸露在空气中的称为干球温度计。已知部分室温(干球温度)下的相对湿度表如表所示:
相对湿度
干球
温度℃
干湿球温度计示数差
1℃
2℃
3℃
4℃
15
90%
80%
71%
62%
18
91%
82%
74%
66%
21
92%
83%
76%
68%
24
93%
85%
79%
74%
(1)加湿器工作时,喷出的水雾最终使空气湿度增大的原因是:水雾发生了 (填物态变化名称),这个过程中需要 (吸/放)热;
(2)如图乙所示的干湿球湿度计的玻璃泡部分已被遮挡。由图可推测干球温度计是 (A/B),根据两温度计的示数,对照湿度表可知:此时空气中的相对湿度为 ;
(3)关于加湿器和干湿球湿度计,下列判断正确的是________;
A.正常工作时,加湿器的响度约为80dB
B.这款加湿器工作时产生的超声波频率约为140000Hz
C.干湿球温度计示数差越大,表示当时空气湿度越趋于饱和
D.包裹湿球温度计玻璃泡的棉布不能用酒精沾湿
(4)某天中午,小明看到两个温度计的示数为25℃和21℃;到了晚上,小明看到两个温度计的示数为14℃和10℃。由此可判:晚上空气的相对湿度 (大于/等于/小于)中午空气的相对湿度;
(5)超声波在生活中的应用十分广泛,图丙为一种超声波身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为4×10-3s。已知感应器距测高台的高度为2.5m,则该同学的身高为 m。(空气中的声速取340m/s)
【答案】(1) 汽化 吸
(2) A 83%
(3)D
(4)小于
(5)1.82
【详解】(1)[1][2]物质从液态变为气态的过程是汽化,
超声波加湿器将水打成水雾,水雾本身不是气态,但是打成水雾后,相当于增大了水的表面积,加快了水的蒸发,所以,加湿器工作时,喷出的水雾最终使空气湿度增大的原因是:水雾发生了汽化,变成水蒸气散在空气中,使得湿度变大,汽化需要吸收热量。
(2)[1]干球温度计放置在空气中,显示的是空气的正常温度。湿球温度计下端包着湿布,湿布上的水分蒸发吸热,所以湿球温度计的示数比干球温度计的示数低,由图乙知道,B是湿球温度计,A是干球温度计。
[2]据乙图可知,两温度计的分度值是1℃,A温度计的示数是21℃,B温度计的示数是19℃,示数的差值是
据表可知,此时空气中的相对湿度为83%。
(3)A.根据题意知道,超声波加湿器以体积小、静音、加湿均匀而深受用户喜爱,所以正常工作时,加湿器的响度较小,故A错误;
B.超声波加湿器利用超声波振子每分钟向水箱中发射900万次高频振荡波,则频率为
故B错误;
C.当空气中水蒸气很少时,湿球温度计的纱布蒸发快,吸热多,两温度计的示数差就大,所以干湿球温度计示数差越大,表示当时空气越干燥,故C错误;
D.包裹湿球温度计玻璃泡的棉布不能用酒精沾湿,因为酒精相对于水来说,更易蒸发吸热,导致湿温度计的示数较低,在空气中的相对湿度变化时,温度变化不明显,故D正确。
故选D。
(4)根据表格数据可知,干湿球温度计示数差相同时,温度(指实际气温)越低,相对湿度越小;由题知,某天中午和晚上,干湿球温度计示数差均为4℃,晚上气温较低,所以,晚上空气的相对湿度小于中午空气的相对湿度。
(5)该同学头顶到感应器之间的距离为
则该同学的身高为
12.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。
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