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