湖南省长郡中学高中物理 第九章 第四节 物态变化中的能量交换课件 新人教版选修3-3

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一、熔化热一、熔化热1.熔化与凝固熔化:一、熔化热1.熔化与凝固熔化:物质从固态变成液态的过程。一、熔化热1.熔化与凝固熔化:物质从固态变成液态的过程。凝固:一、熔化热1.熔化与凝固熔化:物质从固态变成液态的过程。凝固:物质从液态变成固态的过程。一、熔化热1.熔化与凝固熔化:物质从固态变成液态的过程。凝固:物质从液态变成固态的过程。熔化是凝固的逆过程。一、熔化热1.熔化与凝固问题1:为什么熔化会吸热?问题1:为什么熔化会吸热?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。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2.熔化热: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(能量守恒定律)问题2为什么晶体有确定的熔点和熔化热,非晶体却没有?问题2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。表9.4-1几种物质在压强为1.01×103Pa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)333.8395.7205.2527.5517.1180.9二、汽化热二、汽化热1.汽化与液化汽化:二、汽化热1.汽化与液化汽化:物质从液态变成气态的过程二、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: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,故要吸收能量。二、汽化热1.汽化与液化2.汽化热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。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。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.表9.4-2几种物质在压强为1.01×105Pa、温度为沸点时的汽化热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例题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.对固体加热,当温度升高到一定程度时才开始熔化例题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.对固体加热,当温度升高到一定程度时才开始熔化解析:只有晶体熔化时,温度才不变;在温度达到熔点之前,吸收的热量主要用来增加分子的平均动能,因而温度一直升高;当温度达到熔点开始熔化时就不再变化.例题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.对固体加热,当温度升高到一定程度时才开始熔化解析:只有晶体熔化时,温度才不变;在温度达到熔点之前,吸收的热量主要用来增加分子的平均动能,因而温度一直升高;当温度达到熔点开始熔化时就不再变化.答案:CD例题2下列说法正确的是()A.不同晶体的熔化热不相同B.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C.不同非晶体的熔化热不相同D.汽化热与温度、压强有关解析:不同的晶体有不同的结构,要破坏不同物质的结构,所需的能量也不同.因此,不同晶体的熔化热也不相同,故A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,故B正确.非晶体液化过程中温度会不断变化,而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的,所以非晶体没有确定的熔化热,故C不正确.汽化热与温度、压强都有关,故D正确.解析:不同的晶体有不同的结构,要破坏不同物质的结构,所需的能量也不同.因此,不同晶体的熔化热也不相同,故A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,故B正确.非晶体液化过程中温度会不断变化,而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的,所以非晶体没有确定的熔化热,故C不正确.汽化热与温度、压强都有关,故D正确.答案:ABD例题3一电炉的功率P=200W,将质量m=240g的固体样品放在电炉内,通电后电炉内的温度变化如图所示,设电能全部转化为热能并全部被样品吸收,试问:该固体样品的熔点和熔化热为多大?思路点拨:由熔化曲线上温度不变部分可找出熔点,根据熔化时间和电炉功率可知电流做功的多少,这些功全部转化为热并全部用于样品熔化.解析:样品的熔点为60℃,熔化时间t=2min,电流做功W=Pt.设样品的熔化热为λ,样品熔化过程中共吸收热量Q=λm.由W=Q,即Pt=λm,得λ=Ptm=200×2×60240×10-3J/kg=1×105J/kg.解析:样品的熔点为60℃,熔化时间t=2min,电流做功W=Pt.设样品的熔化热为λ,样品熔化过程中共吸收热量Q=λm.由W=Q,即Pt=λm,得λ=Ptm=200×2×60240×10-3J/kg=1×105J/kg.答案:(1)60℃1×105J/kg练习11g100℃的水与1g100℃的水蒸气相比较,下列说法中正确的是()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.1g100℃的水的内能小于1g100℃的水蒸气的内能解析:温度是分子平均动能的标志,在相同的温度下,分子的平均动能相同.又1g水与1g水蒸气的分子数相同,因而分子总动能相同,A正确.当从100℃的水变成100℃的水蒸气时,分子间距离变大,因而要克服分子引力做功,使分子势能增加,即100℃的水的内能小于100℃的水蒸气的内能,故D正确.解析:温度是分子平均动能的标志,在相同的温度下,分子的平均动能相同.又1g水与1g水蒸气的分子数相同,因而分子总动能相同,A正确.当从100℃的水变成100℃的水蒸气时,分子间距离变大,因而要克服分子引力做功,使分子势能增加,即100℃的水的内能小于100℃的水蒸气的内能,故D正确.答案:AD2.水蒸汽达到饱和时,水蒸汽的压强不再变化,这时()A.水不再蒸发B.水不再凝结C.蒸发和凝结达到动态平衡D.以上都不对2.水蒸汽达到饱和时,水蒸汽的压强不再变化,这时()A.水不再蒸发B.水不再凝结C.蒸发和凝结达到动态平衡D.以上都不对解析:水蒸气达到饱和时,蒸发和凝结仍在继续进行,只不过蒸发和凝结的水分子个数相等而已,C正确.2.水蒸汽达到饱和时,水蒸汽的压强不再变化,这时()A.水不再蒸发B.水不再凝结C.蒸发和凝结达到动态平衡D.以上都不对解析:水蒸气达到饱和时,蒸发和凝结仍在继续进行,只不过蒸发和凝结的水分子个数相等而已,C正确.答案:C3.如图所示的四个图象中,属于晶体凝固图象的是()解析:首先分清晶体与非晶体的图象.晶体凝固时有确定的凝固温度,非晶体没有确定的凝固温度,故A、D图象是非晶体的图象;其次分清熔化时在达到熔点前是吸收热量,温度升高,而凝固过程则恰好相反,故C正确.3.如图所示的四个图象中,属于晶体凝固图象的是()解析:首先分清晶体与非晶体的图象.晶体凝固时有确定的凝固温度,非晶体没有确定的凝固温度,故A、D图象是非晶体的图象;其次分清熔化时在达到熔点前是吸收热量,温度升高,而凝固过程则恰好相反,故C正确.答案:C3.如图所示的四个图象中,属于晶体凝固图象的是()4.如图所示是水在1标准大气压下汽化热与温度的关系.关于汽化热,下列说法中正确的是()A.液体只有在沸腾时才有汽化热B.某种物质的汽化热是一定的C.质量越大汽化热越大D.汽化热与物质汽化时所处的温度和压强有关4.如图所示是水在1标准大气压下汽化热与温度的关系.关于汽化热,下列说法中正确的是()A.液体只有在沸腾时才有汽化热B.某种物质的汽化热是一定的C.质量越大汽化热越大D.汽化热与物质汽化时所处的温度和压强有关解析:某种物质的汽化热与物质的种类,所处的温度和压强都有关系.4.如图所示是水在1标准大气压下汽化热与温度的关系.关于汽化热,下列说法中正确的是()A.液体只有在沸腾时才有汽化热B.某种物质的汽化热是一定的C.质量越大汽化热越大D.汽化热与物质汽化时所处的温度和压强有关解析:某种物质的汽化热与物质的种类,所处的温度和压强都有关系.答案:D5.饱和汽压与温度________(填“有关”或“无关”),温度越高,气体的饱和汽压________.5.饱和汽压与温度________(填“有关”或“无关”),温度越高,气体的饱和汽压________.解析:由于温度是分子平均动能的量度,当温度越高时,液体分子的平均动能越大,单位时间内从液面飞出的分子数越多,故饱和汽压就越高.5.饱和汽压与温度________(填“有关”或“无关”),温度越高,气体的饱和汽压________.解析:由于温度是分子平均动能的量度,当温度越高时,液体分子的平均动能越大,单位时间内从液面飞出的分子数越多,故饱和汽压就越高.答案:有关越高

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