自学指导1、为什么熔化会吸热?凝固会放热?2、什么叫熔化热,如何进行计算?3、为什么晶体有固定的熔点和熔化热,而非晶体没有固定的熔点和熔化热?4、为什么汽化会吸热,液化会放热?5、什么叫汽化热,如何进行计算?汽化热与哪些因素有关,为什么?第九章《固体、液体和物态变化》高中物理选修3-3固体液体气体升华(吸热)凝华(放热)熔化吸热凝固放热汽化吸热液化放热物态变化:可见,自然界的三态在转变的过程中会发生能量的交换。物质从固态变成液态的过程。物质从液态变成固态的过程。熔化是凝固的逆过程。1.熔化与凝固熔化:凝固:一、熔化热为什么熔化会吸热?凝固会放热?我们先看看固体和液体的结构由于固体分子间的强大作用,固体分子只能在各自的平衡位置附近振动。对固体加热,在其熔解之前,获得的能量主要转化为分子的动能,使物体温度升高,当温度升高到一定程度,一部分分子的能量足以克服其他分子的束缚,从而可以在其他分子间移动,固体开始熔解。mQ单位:J/kg熔化热:2、熔化热:某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比,称做这种晶体的熔化热对于同种物体,分子结构是一定的。因为熔化过程中吸收热量是用于克服分子力做功,破坏晶体的空间点阵,增加物体的分子势能的,所以晶体的熔化热是一定的。对于不同种晶体,由于不同晶体的空间点阵不同,单位质量不同的物质熔解时吸收的热量也不同,而熔化热就是为了表征这一性质才提出的,所以不同晶体的熔化热不同。金刚石石墨一定质量的物质熔化时吸收的热量,与这种物质凝固时放出的热量相等吗?如果不相等,可能出现什么现象?吸收Q1放出Q2如果Q1≠Q2,则会导致同一个物体在相同温度下内能不同,而这显然是不可能的。并且不符合能量守恒定律。20℃20℃所以,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。几种物质在压强为1.01×105Pa时的熔化热物质名称水铝铜碳酸钙氯化钠二氧化碳熔化热/(kJ·kg-1)333.8395.7205.2527.5517.1180.9为什么晶体有确定的熔点和熔化热,非晶体却没有?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,熔化时不需要去破坏空间点阵,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。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。二、汽化热1.汽化与液化汽化:物质从液态变成气态的过程液化:物质从气态变成液态的过程能量交换:液体汽化时,液体分子离开液体表面成为气体分子,要克服其他液体分子的吸引而做功,同时,过程中体积增大很多,体积膨胀时要克服外界气压做功,故要吸收能量.2.汽化热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。汽化热跟温度和压强有关t/0C100Q/(J.g-1)50010001500200025000200300400水在大气压强为1.01x105Pa下汽化热与温度的关系mQL液体汽化时体积会增大很多,分子吸收的能量不只用于挣脱其他分子的束缚,还用于体积膨胀时克服外界气压做功,所以汽化热还与外界气体的压强有关。物质名称水氧氮硅硒钠沸点/℃100-182.96-195.82355684.9882.9汽化热/(kJ·kg-1)22602132001.06×1047.6×1023.9×103几种物质在压强为1.01×105Pa,温度为沸点时的汽化热一定质量的物质,在一定温度和压强下,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等晶体只在熔点时熔化,而液体可在任何温度下汽化,讲汽化热要指明在什么温度下的汽化热.热管热管技术是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件,它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机,同样可以得到满意效果,使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决,开辟了散热行业新天地。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.熔化热与晶体的质量无关,只取决于晶体的种类。3.非晶体没有确定的熔化热熔化热的特点:1.一定质量的物质,在一定温度和压强下,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等2.液体的汽化热与液体的物质种类、液体的温度、外界压强均有关。汽化热的特点1.对于晶体来说,在熔化过程中,外界供给晶体的能量,是用来破坏晶体的分子结构,增加分子间的_____能,所以温度_______。势能不变C2.关于熔化热,下列说法中正确的是()A.熔化热只与物质的种类有关B.熔化热只与物质的质量有关C.熔化热与物质的种类、质量都有关D.以上说法都错误三、当堂检测A.一定是固体B.一定时液体C.可能是固体D.可能处于固液共存CD3、当晶体的温度正好是熔点时,它的状态是()解:在压强为1.01×105Pa时,水在达到沸点时的汽化热为2260kJ/kg.要使20℃的水全部汽化,应先使水温升到100℃,则需要吸收的总热量为Q=cmΔt+mL=4.2×103×10×(100-20)J+10×2260×103J=2.6×107J.4.在压强为1.01×105Pa时,使20℃的10kg水全部汽化,需要吸收的热量是多少?[标准大气压下水的汽化热为2260kJ/kg,水的比热为c=4.2×103J/(kg·℃)]