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熔化吸热 凝固放热

在文檔中 物 理 (頁 61-65)

晶体在熔化过程中虽然温度不变,但是必须继续加热,熔化过程才能完 成,这表明晶体在熔化过程中吸热。反过来,液体在凝固成晶体的过程中放热,

但是温度不变。非晶体在熔化或凝固过程中也吸热或放热,但是温度改变。

夏天,如果我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加上几个冰块,而不是

1.

在图 3.2-5 甲中,EF、FG、GH 各段分别表示温度怎样变化?吸 热、放热情况如何?物质处于什么状态?

2.

黑龙江省北部最低气温曾经达到 -52.3 °C,这时还能使用水银 温度计吗?应该使用什么样的液体温度计?

想想议议

图 3.2-5 物质凝固时的温度变化曲线

钨 3 410 铁 1 535 钢 1 515 灰铸铁 1 177 铜 1 083 金 1 064

固态水银 -39 固态甲苯 -95 固态酒精 -117 固态氮 -210 固态氧 -218 固态氢 -259 几种晶体的熔点(标准大气压)

铝 660

铅 328

锡 232

萘 80.5 海波 48 冰 0

小资料

O F

௑ᫎ

ພए E

H G

O ௑ᫎ

ພए

ႁఃʹ ˳᭤ఃʹ

熔点/°C 熔点/°C 熔点/°C

晶体 晶体 晶体

1. 日常生活中有哪些利用熔化吸 热、凝固放热的例子?熔化吸热、凝固 放热会给我们带来哪些不利的影响?请 各举一个例子。

2. 在探究固体熔化过程温度的变化 规律时,如果记录温度的时间间隔过长,

可能会带来什么问题?

3. 图 3.2-6 是某种物质熔化时温度随 时间变化的图象。根据图象的什么特征 可以判断这种物质是一种晶体?它的熔 点是多少?从晶体开始熔化到所有晶体 完全熔化,大约持续了多长时间?

4. 小明想从酒精和水的混合液体中把酒精分离出来。他想,水的凝固点是 0 °C,

酒精的凝固点是 -117 °C,只要把混合液体放入电冰箱的冷冻室(冷冻室温度可 达 -5 °C)中就可以了。小明按照这样的想法进行了实验,但是经过相当长的时间后,

从冷冻室取出酒精和水的混合液体时,却发现水和酒精并没有分离。就这个现象你能 提出什么问题?针对你提出的问题能做出的合理猜想是什么?

动手动脑学物理

直接加冷水。一方面是因为冰块的温度更低,另一方面是因为冰块熔化成水的 过程中吸热,从而使饮料的温度下降得更多。

在北方的冬天,为了很好地保存蔬菜,人们通常会在菜窖里放几桶水,这 样可以利用水结冰时放出的热使窖内的温度不会太低。

൐࡟ /min ໙؏ / ºC

   













图 3.2-6

第3节 汽化和液化

生活中我们会发现,洒在地上的水过一会就不见了,晾在太阳下的湿衣服 不久后也干了。地上和衣服上的水到哪里去了呢?

从实验中我们可以看到,塑料袋中的液态酒精受热后变成了气态酒精,降 温后气态酒精又变成了液态酒精。物质的液态和气态可以相互转化。物质从液 态变为气态的过程叫做汽化(vaporization),从气态变为液态的过程叫做液化

(liquefaction)。

沸腾

生活中我们常将冷水烧开以便饮用,所谓烧开就是将冷水加热到有大量的 如图 3.3-1,在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排尽空气 后用绳把口扎紧,然后放入热水中。你会看到什么变化?

从热水中拿出塑料袋,过一会又有什么变化?

怎样解释这些变化?

甲 在塑料袋中滴入酒精 乙 把袋挤瘪,把口扎紧 丙 放到热水里面

图 3.3-1 观察塑料袋的变化

想想做做

气泡冒出。“水开了”这一生活用语在物理学中叫做沸腾(boiling),沸腾是液 体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。

探究水沸腾时温度变化的特点

你认真观察过水的沸腾吗?水在沸腾时有什么特征?

水沸腾后如果继续加热,是不是温度会越来越高?

按图 3.3-2 安装实验仪器。

用酒精灯给水加热至沸腾。当水温接近

90

°C时每隔 0.5 min 记录一次温度。仿照绘 制晶体熔化图象的做法,在图 3.3-3 上绘制 水沸腾时温度和时间关系的图象。

图 3.3-3 绘制水沸腾时温度变化的图象

时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 … 温度/°C

从实验中可以看到,水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。这时形成的大量气 泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中。在沸腾的 过程中,虽然水的温度保持不变,但酒精灯要持续加热,所以说液体在沸腾的 过程中不断吸热。

各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点(boiling point)。

不同液体的沸点不同。

实 验

图 3.3-2 观察水沸腾的装置

1020304050607080901000

 





໙؏ /ºC

൐࡟ /min

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