温度与温度计 熔化与凝固 知识点
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温度与物态变化知识点梳理
一、温度与温度计
1.温度:温度表示物体的冷热程度的物理量。
※温度只与物体的冷热程度有关,与预测者的感觉没有关系,凭感觉判断物体的冷热程度是不准确的(不可靠的)。
2.单位:常用温度是摄氏温度,单位是摄氏度(℃)。
国际单位为热力学温度。
※规定:在一个标准大气压下,冰水混合物的温度为0摄氏度,沸水的温度为100摄氏度,它们之间分成100等份,每一等份叫1摄氏度。
成人正常体温为37℃,读作:37摄氏度,某地气温-3℃读做:零下3摄氏度或负3摄氏度
绝对零度:-273.15℃
开氏温度与摄氏温度的关系:T=273.15+t;单位:开尔文,简称:开,
符号:K(T表示热力学温度,t表示摄氏温度)
3.温度计:分为液体温度计(常用)和固体温度计。
液体温度计分为实验室用温度计、寒暑表、体温计。
固体温度计:数字式体温计、双金属片温度计。
(1)液体温度计构造:下有玻璃泡,装有测温液体水银、煤油、酒精等液体;内有粗细均匀的细玻璃管,在外面的玻璃管上均匀地刻有刻度。
(2)液体温度计的原理:利用液体的热胀冷缩原理进行工作。
(3)温度计的量程:温度计所能测量的温度范围。
4.常用温度计的使用方法:
会认:认清量程、分度值、零刻线
会放:玻璃泡要全部浸入液体中,不要碰容器底和容器壁
会看:待示数稳定后方能读数,读数时温度计不能离开被测液体
会读:视线与温度计中的液面相平
(一)使用前:1.先估测所测物体(液体)的温度;2.选取合适的温度计,观察它的量程,判断是否适合待测物体的温度;并认清温度计的分度值,以便准确读数。
(二)使用时:1.温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;2.温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;3.读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平。
5、体温计量程分度值:
结构:①玻璃泡上方有缩口,作用可以离开人体读数
②内径较细,玻璃泡较大,作用液体体积变化相同时液柱
变化大,两项措施的共同目的是:读数准确。
使用要求:体温计使用前下甩几下,普通温度计不能甩
二、熔化与凝固
1.定义
物态变化:在物理学中,把物质由一种状态向另一种状态的变化,叫做物态变化。
物质常见的三种状态有固态、液态和气态。
※发生物态变化时,要伴随一个吸收热量或者放出热量的物理过程。
熔化:物体从固态变成液态的过程叫熔化。
(熔化吸热)
凝固:物质从液态变成固态的过程叫凝固。
(凝固放热)
熔点:晶体熔化时的温度。
凝固点:晶体凝固时的温度。
※同种晶体物质的熔点凝固点相同。
晶体:在熔化过程中,有固定的熔化温度的固体。
非晶体:在熔化过程中,没有固定的熔化温度的固体,称为非晶体。
晶体物质:海波、冰、石英、水晶、食盐、明矾、奈、各种金属。
非晶体物质:松香、石蜡、玻璃、沥青、蜂蜡。
※融化:没有刻意的增加温度,在自然环境下的物态改变;
※熔化:有刻意的增加温度,用火烧,高温炉等;
※溶化(溶解):物质溶于液体当中。
※根据物态变化中初、末状态。
熔化初状态是固态,末态是液态;凝固初状态是液态,末态是固态。
2、晶体熔化特点:固液共存,吸热,温度不变。
非晶体熔化特点:吸热,先变软变稀,最后变为液态。
温度不断上升。
熔化的条件:⑴达到熔点⑵继续吸热。
凝固的条件:⑴到凝固点。
⑵继续放热。
晶体凝固特点:固液共存,放热,温度不变。
非晶体凝固特点:放热,逐渐变稠、变黏、变硬、最后成固体,温度不断降低。
3、晶体和非晶体的比较
温度(℃
)晶体熔化图像 非晶体熔化图像
)
温度(℃
)
4、实验装置: 名称:水浴加热法
优点:能够使物质均匀受热,实验进度便于控制。
装置图:
注意事项:酒精不能超过酒精灯容积的32
;火焰分为分别为焰心、内焰、外焰;
用灯帽盖灭酒精灯;用点燃工具点燃酒精灯。
一般使用方法:外焰的温度最高所以用酒精灯的外焰加热。
用石棉网起到均匀受热的作用。
如果要缩短加热时间,可以在烧杯上加盖、减少水、用热水替代冷水等。
5、熔化图像:
6、(1)熔化规律:①晶体在熔化过程中,要不断地吸热,但温度保持在熔点不变;②非晶体在熔化过程中,要不断地吸热,且温度不断上升。
(2)晶体熔化必要条件:温度达到熔点、不断吸热。
7.凝固:
(1)凝固规律:
晶体在凝固过程中,要不断地放热,但温度保持在熔点不变。
非晶体在凝固过程中,要不断地放热,且温度不断下降。
(2)晶体凝固必要条件:温度达到凝固点、不断放热。
(3)凝固放热。
(4)影响物质熔点的因素:杂质(盐水和水的凝固点)、物质种类(冰和铁的熔点不同)、大气压强影响物质的沸点(在平原和高山上烧水) 8、分析 冰(晶体)的熔化过程。
右图为冰的熔化图像,图像上的AB 段表示物质 为 固 态,吸热,温度升高;B 点表示物质为 固态,BC 段表示冰的熔化过程,物质为固液共存状态(B 、C
两点除外),吸热,温度保持不变;C 点表示物质为 液态,CD 段表示物质为液态,吸热,温度升高。
该物质的熔化过程持续了 3 min 。
BC 对应的温度为物质的熔点。
例题赏析
1思考:当物质的温度处于熔点时呈什么状态?
答: 可能是固态,可能是液态,可能是固液共存态。
2思考:如图,把盛有碎冰块的大试管插入盛有碎冰块的大烧杯里,用酒精灯对烧杯底部均匀加热,当烧杯中的冰块大部分熔化时,试管中的冰温度是否达到熔点?是否熔化?为什么?
答:试管中的冰达到熔点,但不熔化。
因为试管中的冰达到熔点后,不能再继续吸热。
(当烧杯中的冰完全熔化成水以后,烧杯中水吸热温度高于0摄氏,试管中的冰才能吸热,开始熔化)
3思考:要使食品冷却,用质量相等的0℃的冰比 0℃的水效果好一些,这是为什么?
答:0℃冰变成0℃水熔化过程要吸热,0℃冰和0℃水升高相同的温度,0℃冰要吸收更多的热,制冷效果好。
4思考: 在北方,冬天温度常低于-39℃,因此测气温采用酒精温度计而不用水银温度计?
水银凝固点是-39℃,在北方冬天气温常低于-39℃,此时水银已凝固; 而酒精的凝固点是-117℃,此时保持液态,所以用酒精温度计。
5思考 有人说,融雪的天气要比下雪时还冷(下雪不冷 化雪冷),这种说法有道理吗?
答:这种说法有道理,因为雪在熔化时要吸收空气中大量的热 ,使空气的温度降低。
6思考 夏天,我们吃冰棒感到凉爽,其中的物理道理是熔化要吸热 。
北方的冬
天菜窖里常放几桶水,这样做的目的是:当气温降低时,可以利用水凝固放热 ,使菜窖里的气温不致降低而冻坏菜。
7.如图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的图象,根据图象回答: (1)你是根据图象的什么特征来判断这种物质是一种晶体? 根据图像的吸热温度保持不变特征判断为晶体 (2)它的熔点是多少? 8℃
(3)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? 20分钟
8思考 0℃的冰放在0℃的房间里会不会熔化?为什么?
答:不会熔化。
因为冰的温度和房间里的温度相同,它不会从房间里吸热,所以它不会熔化。
9思考 0℃的水和等质量的0℃的冰冷却房间哪个效果更好?为什么? 答:0℃的冰效果更好一些。
0℃冰变成0℃水熔化过程要吸热,0℃冰和0℃水升高相同的温度,0℃冰要吸收更多的热,制冷效果好。
10思考 浇筑铜像的过程包含了哪些物态变化?焊接金属的过程包含了哪些物态变化?
答:二者都是先熔化,后凝固
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