第9章 第4节 物态变化中的能量交换
- 格式:pptx
- 大小:531.33 KB
- 文档页数:22
高中物理| 9.4物态变化中的能量交换详解物态变化中的能量交换熔化和凝固(1)熔化:物质从固态变成液态的过程.(2)凝固:物质从液态变成固态的过程.熔化热(1)概念:某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比.(2)一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等.固体熔化过程中的能量特点(1)晶体熔化过程中,当温度达到熔点时,吸收的热量全部用来破坏空间点阵,增加分子势能,而分子平均动能却保持不变,所以晶体有固定的熔点.非晶体没有空间点阵,吸收的热量主要转化为分子的动能,不断吸热,温度就不断上升.(2)由于在不同温度下物质由固态变成液态时吸收的热量不同,而晶体有固定的熔点,因此有固定的熔化热,非晶体没有固定的熔点,也就没有固定的熔化热.汽化和液化(1)汽化:物质从液态变成气态的过程.(2)液化:物质从气态变成液态的过程.汽化热(1)概念:某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比,称做这种物质在这个温度下的汽化热.(2)一定质量的物质,在一定的温度和压强下,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等.液体汽化过程中的能量特点液体汽化时,液体分子离开液体表面,要克服其他分子的吸引而做功,因此要吸收热量.汽化过程中体积膨胀要克服外界气压做功,也要吸收热量,所以液体汽化时的汽化热与温度和外界气压都有关系.从能量和微观的角度分析熔化过程与汽化过程的不同熔化时,物体体积变化较小,吸收的热量主要用来克服分子间的引力做功.2.汽化时,体积变化明显,吸收的热量一部分用来克服分子间的引力做功,另一部分用来克服外界气压做功.3.互逆过程的能量特点(1)一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等.(2)一定质量的某种物质,在一定的温度和压强下,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等.习题演练1. (多选)下列说法中正确的是()A.晶体有确定的熔化热,非晶体没有确定的熔化热B.不同的晶体的熔化热不同C.晶体熔化时吸收热量而温度不变,主要用于增加分子势能D.一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量不相等2. 一定质量的0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时,其分子动能之和Ek和分子势能之和Ep的变化情况是()A.Ek变大,Ep变大B.Ek变小,Ep变小C.Ek不变,Ep变大D.Ek不变,Ep变小习题解析1. ABC只有晶体才有固定的熔点,有确定的熔化热,A正确;熔化热与晶体的种类有关,B正确;晶体熔化时吸收热量,内能增加,但温度不变,分子平均动能不变,因此吸收的热量主要增加分子势能,C正确;一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等,D错误.2. C0 ℃的冰熔化成0 ℃的水,温度不变,故分子的平均动能不变,而分子总数不变,Ek不变;冰熔化过程中吸收的热量用来增大分子势能,故C 正确.。
第九章第四节物态变化中的能量交换编号:31 制作人:高二物理组审核人:高二物理组学习目标:1.知道熔化和凝固、汽化和液化的物态变化过程.2.知道物态变化过程中伴随能量的交换.3.掌握能量守恒定律.一、熔化热: 1.熔化和凝固熔化:物质从变成的过程.凝固:物质从变成的过程.2.熔化热:某种晶体在熔化过程中所需的与其之比,称做这种晶体的熔化热.二、汽化热1.汽化和液化:汽化:物质从变成的过程.液化:物质从变成的过程.2.汽化热:某种液体汽化成同温度的气体时所需的与其之比,称做这种物质在这个温度下的汽化热.新课探究:合作探究一、熔化热的理解与计算例1关于固体的熔化,下列说法正确的是()A.固体熔化过程,温度不变,吸热B.固体熔化过程,温度升高,吸热C.常见的金属熔化过程,温度不变,吸热D.对常见的金属加热,当温度升高到一定程度时才开始熔化发散练习1.质量相同的下列物质熔化热最大的是()A.铝在熔化过程中吸收了395.7 kJ能量B.铜在熔化过程中吸收了205.2 kJ能量C.碳酸钙在熔化过程中吸收了527.5 kJ能量D.氯化钠在熔化过程中吸收了517.1 kJ能量例2当晶体的温度正好是熔点或凝固点时,它的状态()A.一定是固体B.一定是液体C.可能是固体D.可能是液体E.可能是固液共存发散练习2:1 g 100 ℃的水与1 g 100 ℃的水蒸气相比较,下列说法正确的是()A.分子的平均动能与分子的总动能都相同B.分子的平均动能相同,分子的总动能不同C.内能相同D.1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能合作探究二、汽化热的理解与计算例3有人说被100 ℃的水蒸气烫伤比被100 ℃的水烫伤更为严重,为什么?发散练习3:在压强为1.01×105 Pa时,使10 kg 20 ℃的水全部汽化,需要吸收的热量是多少?[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),100 ℃时水的汽化热为L=2 260 kJ/kg]探究三、从能量和微观的角度分析熔化过程与汽化过程的不同例4一定质量的0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时,其分子动能之和E k和分子势能之和E p的变化情况是()A.E k变大,E p变大B.E k变小,E p变小C.E k不变,E p变大D.E k不变,E p变小发散练习4:如图所示的四个图象中,属于晶体凝固图象的是()课堂小结:作业:。
第4节物态变化中的能量交换固体变成液体,液体变成气体,都要从外界吸收热量,反之,要释放能量。
我们就谈谈这种能量的交换。
物体从固态变为液态,称为熔化,吸收的热量就是熔化热。
对于晶体,有固定的熔点,也就有固定的熔化热。
如果物体从液态变为固态,要放出热量,这个称为凝固热。
根据能量守恒原理,熔化热和凝固热是相等的。
对于非晶体,没有固定的熔点,各个不同温度下吸收热量不同,无法得出一个固定的熔化热。
固体分子之间有强大的作用力,分子不会流动,不是流体。
固体的分子只会在一个范围内振动。
如果要变成液体,就要克服分子间的作用力,就需要增加动能,当动能大到足以克服分子间势能的时候,就可以脱离分子力的束缚,自由流动,成为液体。
熔化热的单位是J/kg,是指单位质量的物体熔化吸收的热量,由于这个单位较小,一般使用kJ/kg。
热量也是能量的一种转移计量单位,与功相似,单位是焦耳。
物体的熔化热与压强有关,一般应说明是在什么压强下的熔化热。
几种物质熔化热的数据见课本。
如标准大气压下,1千克冰化成水需要吸收333.8kJ的热量。
物体从液态变为气态需要更多的热量。
因为液体分子间也有引力,一个液体分子受到其它液体分子的引力,如果变成气体,分子间的引力可以忽略不计,这样,液体分子就要克服其它分子的引力做功。
需要大量的热量提高分子的动能,这些热量没有是动能变大,温度不变,全部用来克服势能了。
这个热量比熔化热大得多,如1kg水变成水蒸气要吸收2260kJ 的热量。
由于物体的沸点与压强有关,所以物体的汽化热与压强也有关系。
压强越大,物体气化需要的热量越大。
同样,物体有气态变为液态也会放出热量。
将气体液化的方法有两种,冷冻和压缩。
由于冷冻不易,采取压缩液化气体的方式较多。
比如我们做饭用的液化石油气,简称液化气,在液化气罐中压强较大,就是液体,放出来后,压强变小,就是气体,可供燃烧。
液化气就是利用压缩的方式变成液体的。
冰箱和空调是我们夏天不可或缺的制冷利器。