物态变化中的能量交换课件.ppt
第4节物态变化中的能量交换,编号：31,1.熔化和凝固熔化：物质从 变成 的过程.凝固：物质从 变成 的过程.2.熔化热某种晶体在熔化过程中所需的 与其 之比，称做这种晶体的熔化热.,一、熔化热,固态,液态,液态,固态,能量,质量,预习导航,二、汽化热,1.汽化和液化汽化：物质从 变成 的过程.液化：物质从 变成 的过程.2.汽化热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.,液态,气态,气态,液态,能量,质量,探究一、熔化热的理解与计算,1.熔化时吸热，凝固时放热.固态物质的分子受到周围其他分子的强大作用，被束缚在一定的位置振动，只有加热吸收热量，分子动能增加，才能摆脱其他分子的束缚，从而可以在其他分子之间移动，于是固体开始熔化.2.一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等.,合作探究,3.不同的晶体有不同的空间点阵，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.4.非晶体液化过程中温度会不断改变，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.,例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.对常见的金属加热，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.,CD,借题发挥(1)晶体熔化过程，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.(2)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.,发散练习1.质量相同的下列物质熔化热最大的是()A.铝在熔化过程中吸收了395.7 kJ能量B.铜在熔化过程中吸收了205.2 kJ能量C.碳酸钙在熔化过程中吸收了527.5 kJ能量D.氯化钠在熔化过程中吸收了517.1 kJ能量,解析熔化过程中单位质量的物体吸收的热叫做熔化热.,C,例2当晶体的温度正好是熔点或凝固点时，它的状态()A.一定是固体 B.一定是液体C.可能是固体 D.可能是液体E.可能是固液共存,解析晶体温度升高到熔点，将开始熔化，而且整个熔化过程温度保持不变；而液态晶体在降温到一定温度时，若继续放热，将会发生凝固现象，而且整个凝固过程温度不,变，这个温度称为凝固点.对于同一种晶体来说，熔点和凝固点是相同的.因此在这个确定的温度下，晶体既可能是固体(也许正准备熔化)，也可能是液体(也许正准备凝固)，也可能是固液共存，例如：有0 的水，0 的冰，也有0 的冰水混合物，0 的水放热将会结冰，而0 的冰吸热将会熔化成水.答案CDE,发散练习2：1 g 100 的水与1 g 100 的水蒸气相比较，下列说法正确的是()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.1 g 100 的水的内能小于1 g 100 的水蒸气的内能,解析温度是分子平均动能的标志，因而在相同的温度下，分子的平均动能相同，又1 g水与1 g水蒸气的分子数相同，因而分子总动能相同，A正确；100 的水变成100 的水蒸气，分子距离变大，要克服分子引力做功，因而分子势能增加，所以100 水的内能小于100 水蒸气的内能.答案AD,探究二、汽化热的理解与计算,1.液体汽化时，液体分子离开液体表面，要克服其他分子的吸引而做功，因此要吸收热量.汽化过程中体积膨胀要克服外界气压做功，也要吸收热量，所以液体汽化时的汽化热与温度和外界气压都有关系.2.一定质量的物质，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.,例3有人说被100 的水蒸气烫伤比被100 的水烫伤更为严重，为什么？,答案100 的水蒸气本身温度已经很高，当它遇到相对冷的皮肤还会液化放出热量，所以被100 的水蒸气烫伤比被100 的水烫伤更为严重.,发散练习3：在压强为1.01105 Pa时，使10 kg 20 的水全部汽化，需要吸收的热量是多少？已知水的比热容为4.2103 J/(kg)，100 时水的汽化热为L2 260 kJ/kg,解析压强为1.01105 Pa时，水在达到沸点时的汽化热为2 260 kJ/kg.要使20 的水全部汽化，应先使水的温度上升到100 ，则需吸收的热量总共为QcmtmL4.210310(10020)J102 260103 J2.596107 J.,答案2.596107 J,借题发挥解题的关键是应明确汽化热，即100 的水蒸气液化并降温时放出的热量比100 的水温度降低时放出的热量多得多.,探究三、从能量和微观的角度分析熔化过程与汽化过程的不同,1.熔化时，物体体积变化较小，吸收的热量主要用来克服分子间的引力做功.2.汽化时，体积变化明显，吸收的热量一部分用来克服分子间的引力做功，另一部分用来克服外界压强做功.,例4一定质量的0 的冰熔化成0 的水时，其分子动能之和Ek和分子势能之和Ep的变化情况是()A.Ek变大，Ep变大 B.Ek变小，Ep变小C.Ek不变，Ep变大 D.Ek不变，Ep变小,解析0 的冰熔化成水，温度不变，故分子的平均动能不变，而分子总数不变，Ek不变；冰熔化过程中吸收的热量用来增大分子势能，故C正确.,C,发散练习4：如图所示的四个图象中，属于晶体凝固图象的是(),解析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C,
