《物态变化中的能量交换》选修ppt课件.ppt

9.4物态变化中的能量交换,教学目标,知识与能力1知道熔化和熔化热、汽化和汽化热的概念。2会用熔化热和汽化热处理有关问题。3体会能的转化与守恒在物态变化中的应用。重点、难点：知道熔化和熔化热、汽化和汽化热的概念会用熔化热和汽化热处理有关问题。,固态,液态,气态,熔化吸热,汽化吸热,凝固放热,液化放热,一、熔化热,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：,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，固体开始熔化。而凝固是熔化的逆过程，所以要放热。,为什么熔化会吸热，凝固放热？,2.熔化热：,某种晶体熔化过程中所需的能量(Q)与其质量(m)之比叫做这种晶体的熔化热用表示晶体的熔化热，则Q/m，在国际单位制中熔化热的单位是焦耳/千克(J/kg),特别提醒：熔化过程指的是晶体在刚到达熔点，到全部熔化的这一段时间，而不是从刚开始加热到晶体全部融化的过程。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,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，所以非晶体没有固定的熔点。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，对于晶体有固定的熔点，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。,为什么晶体有确定的熔点和熔化热，非晶体却没有？,生活在北方的人都知道“下雪不冷化雪冷”，意思是说融雪天往往比下雪天更冷，这是为什么呢？答案：融雪时，水由固态变成液态要从周围吸收大量的熔化热，使周围的气温更低，人感觉更冷.,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.液化是汽化的逆过程，所以液化要放出热量。,2.汽化热,汽化热跟温度和压强有关,某种液体汽化成同温度的气体时所需要的能量(Q)与其质量(m)之比叫做这种物质在这一温度下的汽化热用L表示汽化热，则LQ/m，在国际单位制中汽化热的单位是焦耳/千克(J/kg),特别提醒：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,而液体可以在任何温度下汽化，所以提到汽化热时一定要指明是在什么温度下的汽化热液体汽化时体积会增大很多，分子吸收的能量不只用于挣脱其他分子的束缚离开液体表面，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会吸收大量的热量。,汽化热与哪些因素有关？答案：汽化时体积变化很大，所以除克服液体分子引力做功所需能量以外，还要在体积膨胀时克服外界气压做功而需要能量而这部分能量与外界气体压强有关，所以汽化热与对应温度有关，与气体压强有关，与物质的种类(不同物质分子引力不同)有关,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，则结成冰的质量是原有水质量的多少？已知0的水的汽化热L2.49106J/kg，冰的熔化热3.34105J/kg.,点评：水蒸发时需要的汽化热是由其余的水结成冰所放出的内能所提供的,水的凝固点是0，如果把0的冰放到0的房间里，则()A冰一定会熔化B冰一定不会熔化C冰可能熔化，也可能不熔化D条件不足无法判断答案：B解析：冰是晶体，它的熔化需满足两个条件，温度达到熔点0，还要继续吸收热量.0的冰不能从0的环境里吸收热量，故不能熔化.,质量为m的0的冰雹，在空中由静止下落，由于空气阻力的作用，其中1%质量的冰在下落过程中完全融化成0的水脱离冰雹，若落地时的速度为400m/s，求：若落地时，动能全部转化成热，问能否将冰雹融化？(设冰的融化热3.34105J/kg，g为10m/s2)分析：由于存在空气阻力，冰雹下落时将重力势能转化为内能和动能内能被冰吸收而部分冰发生融化,点评：开始时冰雹质量为m，落地时质量变为(11%)m，不理解题中条件易出现错误,在一个大气压下，1克100的水吸收2.26103J热量变为1克100的水蒸气在这个过程中，以下四个关系式正确的是()A2.26103J汽的内能水的内能B2.26103J汽的内能水的内能C2.26103J汽的内能水的内能水变成汽体积膨胀对外界做的功D2.26103J汽的内能水的内能水变成汽体积膨胀对外界做的功,答案：D解析：液体汽化时吸收的热量一部分用来克服分子引力做功，增加内能，一部分用来膨胀对外界做功，D对,1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2一定质量的晶体熔化吸收的热量凝固时放出的热量3非晶体确定的熔化热4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,熔化热,等于,无,汽化热,