金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆第4节物态变化中的能量交换固体、液体和物态变化金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回莱顿弗罗斯特现象吃过“铁板烧”的人都看到过生牛肉丝倒在滚烫的铁板上“哧哧”作响的情景,但是几乎没有人想到这里面还有什么学问可以研究.二百多年前德国物理学家莱顿弗罗斯特,对类似的现象进行了一番研究,发现了一种奇怪的现象:一只铁勺子在炉火上烧得通红,将水滴落到铁勺表面.当第一滴落到铁勺表面时,它的汽化过程竟长达30s,而第二滴汽化只延续了10s,以后落下去的水滴只保留了1~2s就被汽化了.究竟是什么原因造成了这种现象?原来,当第一滴水滴落到灼热金属表面时,由于弹性作用它会向上反弹,同时,金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回在接触高温表面的一瞬间,水滴表面一薄层被迅速气化,形成了一个厚约0.1mm的蒸气层.这层蒸气一方面支持住小水滴,使之悬在金属板上,另一方面又起了绝热作用,使金属的热不能很快的传给水滴,从而延续了汽化的过程.当第二滴水滴落下时,由于自然冷却和第一滴水的冷却作用,表面温度没有最初那么高了,第二滴水滴表面的水蒸气层没有那么厚,因此第二滴水滴汽化变快了.以后落下去的水滴,水蒸气层更薄,所以它们汽化得更快了.金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回1.熔化是指物质从___变成___的过程;凝固是指物质从___变成___的过程.2.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___,不同晶体的熔化热___,非晶体___确定的熔化热.3.汽化是指物质从___变成___的过程;液化是指物质从___变成___的过程.4.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,汽化热还与外界气体的____有关.1.固态液态液态固态2.熔化热不相同没有3.液态气态气态液态4.能量质量压强金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回熔化热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.注:熔化是凝固的逆过程.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.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.注:由于不同物质其晶体的空间点阵不同,要破坏不同物质的结构,所需的能量就不同.因此不同晶体的熔化热也不相同.金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回绝热容器里盛有少量温度是0℃的水,从容器里迅速往外抽气的时候,部分水急剧地蒸发,而其余的水都结成0℃的冰,则结成的冰的质量是原有水质量的多少?已知0℃时水的汽化热L=2.49×106J/kg,冰的熔化热λ=3.34×105J/kg.解析:水蒸发时需要汽化热,题中条件下,这些热量只能由其余的水结成冰所减少的内能所提供.设蒸发的水的质量是m1,结成的冰的质量是m2.蒸发所需吸收的热量Q1=m1L,水结成冰所放出的热量Q2=m2λ.金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回由于容器与外界不发生热交换,由Q1=Q2,即m1L=m2λ,得:所以结成冰的质量与原有水质量之比:即m冰=88%m水.答案:88%m2m1=Lλ.m2m1+m2=Lλ+L=2.49×1063.34×105+2.49×106=0.88,金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回汽化热1.汽化与液化汽化:物质从液态变成气态的过程,叫汽化.液化:物质从气态变成液态的过程,叫液化.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.金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回注:(1)晶体只在达到熔点时熔化,而液体可以在任何温度下汽化,所以提到汽化热时一定要注意是在什么温度下的汽化热.液体汽化时体积会增大很多,分子吸取的热量不只用于挣脱其他分子的束缚,还用于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.(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.金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回在压强为1.01×105Pa时,使20℃10kg的水全部汽化,需要吸收的热量是多少?解析:查表知在压强为1.01×105Pa时,水在沸点时的汽化热为2260kJ/kg.要使20℃的水汽化,应先使水温上升为100℃,则需吸收的热量总共为:Q=cmΔt+m·L=4.2×103×10×(100-20)J+10×2260×103J=2.6×107J.答案:2.6×107J金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回基础巩固1.用吹风机的热风吹一支蘸了酒精的温度计时,温度计的示数是()A.先降低后升高B.先升高后降低C.一直降低D.一直升高解析:当用热风吹温度计时,酒精先汽化,从温度计上吸热,导致温度计的示数降低,当酒精全部汽化后,温度计从热风中吸热,导致示数升高.答案:A金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回能力提升7.大烧杯中装有冰水混合物,在冰水混合物中悬挂一个小试管,试管中装有冰,给大烧杯加热时,以下现象正确的是()A.烧杯中的冰和试管内的冰同时熔化B.试管内的冰先熔化C.在烧杯内的冰熔化完以前,试管内的冰不会熔化D.试管内的冰始终不熔化金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回解析:物体间要发生热传递的条件是两者存在温度差,冰水混合物中的冰熔化完以前,温度仍保持在0℃.当试管中的冰达到0℃时,两者不再传递热量,故试管内的冰不能熔化,只有当烧杯中的冰熔化完毕,温度开始上升时,试管内的冰才开始熔化,所以C选项正确.答案:C金品质•高追求我们让你更放心!◆物理•选修3-3•(配人教版)◆返回祝您