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1八年级物理竞赛专题第3讲汽化、液化、升华和凝华【赛点图解】【技法透析】1．蒸发蒸发是汽化的两种方式之一，蒸发有三个特点：第一，只要是液体，蒸发可以在任何温度下进行；第二，只在液体表面进行；第三，蒸发可以致冷，如物体表面有液体，由于液体的蒸发，物体表面的温度会降低，洗澡后感到特别冷就是这个道理，蒸发时也会从周围空气中吸热，所以在室内撒水有助于降低室内温度．那么，为什么夏天雨过天晴后，会感到更加闷热呢？这与蒸发的快慢有关，影响液体蒸发快慢的因素有五个，即①液体的温度，②液体表面空气的流动速度，③液体表面上空气的湿度，④液体的表面积，⑤液体的种类，空气的湿度反映了空气中所含水分子的多少，含有的水分子越多，湿度就越大，湿度大，空气中水分子很多，占据了空间位置，所以水挥发到空气中成为游离的水分子就越难，即蒸发越慢，湿度小，蒸发就快，液体的蒸发的快慢也与液体的种类有关，它是液体的一种性质，在化学里把它叫做液体的挥发性，在液体温度、空气流动性、液面积和湿度相同的情况下挥发性大的物质蒸发得快．另外生物里植物的蒸腾作用也是液体的蒸发．2．沸腾2沸腾是一种剧烈的汽化方式，它的现象和对应的规律如下表：沸腾时的温度叫做沸点，它的高低与液体的种类和液面上气体的压强有关，同种液体，液面上气压越大，沸点越高，气压越小，沸点越低，沸腾在烹饪中有很重要的应用，油炸和水煮利用的都是沸腾，只不过油和水的沸点不同，所以做熟的食物的效果也不相同，烹饪时煮熟食物需要的时间的长短由食物达到的温度决定，食物能达到的温度越高，煮熟食物的时间越短，而与火焰的大小无关，判断是否沸腾有三种方法：①根据上升气泡的大小变化判断，若气泡在上升时逐渐变小，则没有沸腾．此时容器底部的水温度高，容器上部的水温度低，气泡在上升中温度降低，气泡中的水蒸气又液化进入水中，故气泡体积逐渐变小甚至变没．沸腾时容器中不同深度处的水温度相等，气泡不能降温，气泡内的气体不仅不液化，而且气泡边缘处的水还不断汽化进入气泡内，同时由于气泡上升中受到水的压强减小，所以沸腾时上升的气泡体积不断增大．②根据温度判断．温度上升时水未沸腾，温度不变时水沸腾了．③根据响声判断，水沸腾前响声大，沸腾后响声小．3．液化液化是汽化的逆过程，它发生时必须吸收热量，液化有两种方式：一是降温，只要将气体的温度降的足够低，所有的气体都可以液化，只不过不同的气体，所需要降到的温度不同，如最后液化的气体是氢气，它液化时的温度必须降到4K．第二种方式是压缩体积，增大气体受到的压强，可以使气体在较高的温度下液化，液化气就是采用这种方法使石油气液化在钢罐内，便于运输的，但，不是任意情况下的气体只要加压，就可以液化的，必须要求该气体的温度下降到某一个温度以下，再增大压强，当受到的压强足够大时才能液化．最容易出错的就是：“白气”是不是液化现象．水蒸气是一种无色无味透明的气体，既看不到、摸不着，也闻不出．那么人眼看到的“白气”一定不是水蒸气，而是小液滴，是液化形成的，一定不是汽化形成的，所以凡是看到“白气”的一定有液化这种物态变化发生．4．升华和凝华晶体由固体直接变成气体的过程叫做升华，由气体直接变成固体的过程叫做凝华，生活中常见的有碘晶体、奈晶体（樟脑丸的主要成分）、钨、冰、雪、干冰的升华，北方冬天窗户上的冰花、雪、霜、小冰晶、雾淞、冰箱内的“粉”都是水蒸气凝华形成的，碘蒸汽、钨蒸汽也能凝华．有关水的循环中出现的物态变化比较复杂，云是由水蒸气、液滴、小冰晶组成的，所3以云的形成涉及液化和凝华．雨是从云中落下，说明雨的形成经历了液化和熔化两种变化，雪主要是水蒸气凝华形成的，冰雹的形成较复杂，但主要是水滴凝固形成的．【名题精讲】赛点1温度计例1炎热无风的夏天，小宇走在被晒得发烫的柏油路上，看见前面的路面己被一辆洒水车洒水淋湿了，他认为走在淋湿了的路面上一定比走在干燥的路面上感到凉爽，于是赶快走过去，结果在洒过水的路面上他却感到更加闷热了．你认为产生这种感觉的主要原因是A．洒水车中的水经过曝晒后，内能增大，温度很高B．地面上的水使被反射的阳光增多，身体获得更多热量C．洒水后使附近的空气湿度增加，身上的汗液蒸发变慢D．地面上的水蒸发时把热量带到了人的身上【切题技巧】水的比热大，经曝晒后温度比柏油的温度升的慢些，所以A错．撒水后地面水是增多，但只是湿润了地面，不会形成积水，仍然是漫反射，不会使反射的阳光增得太多，这不是人感到闷热的主要原因．所以B错，撒水后，随着水的蒸发地面附近空气的湿度很大，导致人身上的汗液蒸发变慢，人身由于蒸发散热变慢，使人体温升高，所以感到闷热．【规范解答】C【借题发挥】人体散热主要以汗液蒸发吸热来实现的，蒸发致冷的利用非常普遍，如高热病人在其身体的动脉处搽酒精，运动场上向运动员伤处喷氯乙烷打“封闭”，夏天为了降温撒水等等，但撒水不一定能降温，有时还适得其反，降温的关键是提高水的蒸发速度，为了降温撒水后应同时加快空气流动，利用物理方法获得低温主要是利用物态变化的吸热过程，如熔化吸热、蒸发吸热、升华吸热．【同类拓展】干湿泡温度计（湿度计）是用两个相同的温度计并列制成的，使用时，其中一个温度计下端的玻璃泡包着湿布，另一个温度计的玻璃泡不包着湿布，将其放在室内，不包湿布的温度计显示的是_______温度；因为水在蒸发时要_______，所以，包着湿布的温度计的读数要比不包湿布的温度计的读数_______；两个温度计的读数差越大，表明空气的水蒸气含量（湿度）越_______．赛点2沸腾例2如图，甲容器内装有水，乙试管内也装有水，并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中，且乙试管与密封盖紧密接触，现给甲容器加热，则经过一段时间后()A．甲容器内的水先沸腾B．乙试管内的水先沸腾C．甲容器、乙试管内的水同时沸腾D．甲容器内的水沸腾，乙试管内的水不会沸腾【切题技巧】甲容器中的水被密封，随着水温的升高和水的蒸发，甲容器中水上的气体压强不断增大，大于1atm，水的沸点也高于100℃，所以甲容器4中的水温度可高于100℃；而乙容器中的水面上气压为大气压，沸点为100℃，而且当乙中的水温度到100℃时甲容器中的水温度高于100℃，乙中水能继续吸热，所以乙中水能沸腾．【规范解答】B【借题发挥】沸腾的条件应有两个：①温度等于沸点，②吸热，这两个条件必须同时满足，缺一不可，在热源或环境温度和液体温度相等时，液体不能吸收热量，即使液体的温度等于沸点，也不会沸腾，利用不同液体的沸点不同，在相同的情况下，可以用蒸馏的方法将液体混合物分离开，对气体的混合物也可以根据气体在1atm下液化温度的不同，用液化的方法将它们分开，如工业上制备氧气．【同类拓展】小明和小华分别用相同的灶具和锅来煮鸡蛋，两人的锅中都加入同样多且足够的水、同样多的鸡蛋．当锅中的水烧开后，小明仍用强火煮，小华改用文火煮，但仍保持锅中的水沸腾，直到鸡蛋煮熟．关于他们两人的方法，以下说法正确的是()A．小明的方法比小华的方法省燃料，且省时间B．小明的方法比小华的方法省燃料，但费时间C．小华的方法比小明的方法费燃料，但省时间D．小华的方法比小明的方法省燃料，两人的方法所用时间相近赛点3液化例3无论是酷暑还是严冬，在使用冷暖空调的房间的窗户玻璃上，一般会出现凝结水珠的现象．则下列说法中正确的是()A．无论是冬天还是夏天，小水珠总是凝结在窗户玻璃的内表面B．无论是冬天还是夏天，小水珠总是凝结在窗户玻璃的外表面C．夏天小水珠凝结在窗户玻璃的内表面，冬天小水珠凝结在窗户玻璃的外表面D．夏天小水珠凝结在窗户玻璃的外表面，冬天小水珠凝结在窗户玻璃的内表面【切题技巧】高温的水蒸气遇到温度低的地方放出热量，液化成水珠，夏天空调房间内的温度低，室外的温度高，所以室外的水蒸气遇到冷玻璃时液化成水，此时水珠在玻璃的外表面．冬天空调房间内温度高，室外的温度低，所以室内的水蒸气遇到冷玻璃时液化成水，此时水珠在玻璃的内表面．【规范解答】D【借题发挥】高温的水蒸气遇到温度低的物体放出热量，液化成水珠，所以判断窗户玻璃上的水珠或冰花在室内还是在室外，关键分清楚哪里的温度高、哪里的温度低，水珠或冰花出现在玻璃的温度高的侧面上．【同类拓展】寒冬时节的早晨，汽车司机上车后常发现在前风挡车窗上出现白色的“哈气”，于是他打开暖风，很快就能除掉“哈气”；夏天，在下大雨后，风挡车窗上也出现“哈气”影响安全驾驶，于是司机打开空调制冷，很快“哈气”也被除掉．为什么同样的现象，司机采取不同的方法却收到了相同的效果？请你用所学的物理知识加以解释．赛点4物态变化的识别和热量的传递例4小欣打开冰箱门，发现冷冻室的侧壁上有很多霜，这是水蒸气_______（填物态变化的名称）形成的，这个过程中水蒸气_______（填“吸收”或“放出”）热量．当他5拿起湿抹布去擦时，抹布却粘在了侧壁上，这是因为发生了_______．（填物态变化的名称）现象．【切题技巧】霜是水蒸气凝华形成的，此过程应放热．当他拿起湿抹布去擦时，抹布却粘在了侧壁上，说明抹布上的水变成了冰，将抹布固定在冰箱壁上，所以发生了凝固现象．【规范解答】凝华，放出，凝固【借题发挥】物态变化的识别是我们学习的重点，判断的方法是：先找到物态变化前后物质的聚集状态，然后根据六种物态变化的定义判断属于哪种现象，如“将固体空气清新剂放在房间里，可以持续缓慢的清洁空气”，那么清新剂工作时物态变化是什么？首先分析其前后状态，开始是固体，后闻到其香味说明变成了气体，中间又没有见到清新剂液化，那根据定义就能判断出应该发生了升华．【同类拓展】如图，下列物态变化中由于液化形成的是()参考答案1．室内，吸热，低，小2．D3．液化都是温度高的水蒸气在温度低的地方放热液化的，冬天司机用暖风提高玻璃的温度，使水蒸汽不能在玻璃上放热，故不液化。夏季下大雨，降低车内气体温度蒸汽不能放热，故不液化4．A