單元主題：熱對物質的影響 【第 5－4 節】
熱對物質體積的影響 1.體積的熱脹冷縮：
（1）大部分物質具有 熱脹冷縮性質，但 ℃的水熱脹冷脹為例外。
物體粒子間 變大，粒子本身大小 。
（2）脹縮程度：氣體 液體 固體。
2.一公克水的體積與密度對溫度關係圖：
（1）關係圖解讀：
4℃的水：體積最 、密度最 。 將 4℃的水升溫：體積 、密度 。 將 4℃的水冷卻：體積 、密度 。 4℃的水是 的。
（2）現象說明：
水結冰時，體積 。 水結冰時，從 開始
冰會 在水面上。 夏天湖水表面溫度 於湖底。
. 嚴寒冬天，湖底水溫 ℃，魚仍能存活。
3.應用說明： 鐵軌、橋樑伸縮縫 輸油管做成 U 型
自動斷電的開關（電鍋、自動斷電電熨斗）
水泥地切割凹槽
4.體積熱脹冷縮示意圖：
5.自動斷電開關原理：雙金屬片
（1）雙金屬片：二種膨脹程度不同的金屬片合併，做成雙金屬片
（2）原理：二種金屬片受冷熱會膨脹與收縮而造成彎曲，可用於自動切斷電流的開關 遇熱時，金屬片會向膨脹程度 的一方彎曲。
遇冷時，金屬片會向膨脹程度 的一方彎曲。
鋁的脹縮程度 銅
（3）自動斷電電熨斗：低溫時通路；高溫時斷路，則甲膨脹率 乙膨脹率。
熱對物質物理變化的影響
1.物質發生變化的過程中，會伴隨能量變化。
（1） 反應：吸收光、電、熱，才發生的反應
（2） 反應：放出光、電、熱，的反應
2.熱對物質狀態的改變：
（1）熱量的改變，會影響物質呈現的狀態
固態物質，經 熱量後，會經熔化、汽化或直接 ，而成氣態。
氣態物質，經 熱量後，會經凝結、凝固或直接 ，而成固態。
（2）常溫常壓下，昇華實例：
（3）蒸發與沸騰的比較：
蒸發 沸騰
相同點
同是液體汽化的過程 同是需要吸熱才能發生的過程
相異點
緩慢的表面汽化
發生於 。
不產生氣泡
劇烈的整體汽化
只發生於 。
內部產生大量水蒸氣氣泡
[延伸學習]
有利因素
有利蒸發快的因素：
高溫 有風
液面上壓力小
濕度小 液面表面積大
液體沸點低者
壓力大時，沸點 。
壓力鍋：高壓 沸點高，快熟
高山上：低壓
沸點低，不易熟 3.粒子觀點看物質的三態變化：
4.純物質的加溫曲線：
（1）水的加溫曲線，將冰塊逐漸加溫，使之成為水蒸氣的過程
（2）溫度曲線中，熔點與沸點固定，表示此物質是 。
（3）熔點（凝固點）＝ ℃；沸點（凝結點）＝ ℃。
（4）二種狀態共存階段，物質雖不升溫，但仍吸熱中。（∴升溫必吸熱，吸熱不一定升
溫）（5）分段狀態曲線越接近時間軸者，比熱較 。 （過程為物理變化，質量不變下）
範例解說
1.將 120℃的水蒸氣，逐次降溫直至成為－10℃的冰塊，其溫度時間圖約略為何？
2.（ ）某物質在溫度為－80℃時為固體，－20℃時為液體，300℃時為氣體，根據表，
此物質可能為下列何者？ （A）甲 （B）乙 （C）丙 （D）丁。
3.下圖中為某固體三態變化時的粒子示意圖，則回答下列問題：
在狀態 時，其體積和形狀不隨容器改變。
狀態 是氣體；固體是 ；狀態 是液體。
由狀態丙轉變成狀態乙的過程稱作 。 由狀態甲轉變成狀態丙時，需 熱量。
如圖的反應屬於 變化。
物質 熔點（℃） 沸點（℃）
甲 －75
110
乙 －50
390
丙 －30
400
丁
50 290
4.將一固體物質 100
公克放在一絕熱良好的容器內，以一穩定的熱源，提供每分鐘 2000卡 的熱量加熱，他測得系統溫度與時間之關係如圖，則：(1) 此物質是否為純物質？ ；熔點？ ℃；沸點？ ℃。
(2) 該物質在 0～2 分鐘階段應為何種狀態？ 。 (3) 該物質在 2～4 分鐘階段應為何種狀態？ 。 (4) 該物質在 4～8 分鐘階段應為何種狀態？ 。 (5) 該物質在 8～14 分鐘階段應為何種狀態？ 。
(6) 該物質在 14 分鐘之後階段應為何種狀態？ 。 (7) 該物質在加熱第 分鐘時開始熔化，第 分鐘時全部熔化。
(8) 該物質在加熱第 分鐘時開始汽化，第 分鐘時全部汽化。
(9) 該物質的固、液、氣態的比熱大小順序？ 。
(10) 該物質的固態比熱與液態比熱的比值？ 。
(11) 該物質的固態比熱 cal/g℃；液態比熱？ cal/g℃。
課程結束….
