高中物理 第九章 固体、液体和物态变化 第3节 物态变化中的能量交换讲义（含解析）新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物理教案VIP免费

第3节物态变化中的能量交换1．某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比，称做这种晶体的熔化热。2．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。一、汽化1．汽化物质从液态变成气态的过程。2．汽化的两种方式比较蒸发沸腾区别特点只在液体表面进行，在任何温度下都能发生；是一种缓慢的汽化过程在液面和内部同时发生；只在一定的温度下发生；沸腾时液体温度不变；是一种剧烈的汽化过程影响因素液体温度的高低；液体表面积的大小；液体表面处空气流动的快慢液体表面处大气压的大小，大气压较高时，沸点也比较高相同点都是汽化现象，都要吸热二、熔化热与汽化热1．物态变化中的能量交换2．熔化热(1)某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比，称做这种晶体的熔化热。(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。(3)不同的晶体有不同的结构，要破坏不同物质的结构，所需的能量也就不同，因此不同晶体的熔化热也不相同。(4)非晶体在不同温度下熔化时吸收的热量是不同的，因此非晶体没有确定的熔化热。3．汽化热(1)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)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。1．自主思考——判一判(1)蒸发只发生在液体表面，而且是在一定温度下才能发生。(×)(2)物质从液态变成固态的过程是凝固。(√)(3)晶体熔化时向外界放出热量，其温度不断降低。(×)2．合作探究——议一议(1)为什么盛在敞口容器中的水，经过一段时间后就没有了；而盛在密闭容器中的水经过相当长的时间后仍然跑不掉？提示：这是因为盛在敞口容器中的水蒸发掉了，而盛在密闭容器中的水蒸发后能形成一种动态平衡，水蒸气的密度不再变化，液体水也不再减少。(2)为什么高海拔地区煮东西煮不熟？提示：液体沸腾时需要达到的温度叫沸点。沸点与大气压有关，大气压越大，沸点越高。而在高海拔地区大气压强小，沸点低，故煮东西煮不熟。物态变化中的能量交换1．晶体的熔化过程(1)能量特点固体分子间的强大作用使固体分子只能在各自的平衡位置附近振动。对固体加热，在其开始熔化之前，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。(2)温度特点晶体熔化过程中，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，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。(3)熔化热的计算如果用λ表示物质的熔化热，m表示物质的质量，Q表示熔化时所需要吸收的热量，则：Q＝λm。熔化热的单位：焦耳/千克，即J/kg。2．液体的汽化过程(1)能量特点液体汽化时，由于体积明显增大，吸收热量，一部分用来克服分子间引力做功，另一部分用来克服外界压强做功。(2)汽化热的计算(通常计算在1个标准大气压时，在沸点下的汽化热)设某物质在1个标准大气压下，在沸点时的汽化热为L，物质的质量为m，则Q＝Lm。汽化热的单位：焦耳/千克，即J/kg。[典例]如果已知铜制量热器小筒的质量是150g，里面装着100g16℃的水，放入9g0℃的冰，冰完全熔化后水的温度是9℃，利用这些数据求冰的熔化热是多少？[铜的比热容c铜＝3.9×102J/(kg·℃)，水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)][思路点拨](1)该过程中量热器小筒和水放热，热量利用Q＝cm(t1－t2)计算。(2)冰融化吸热，热量为Q＝mλ。[解析]9g0℃的冰融化为0℃的水，再升高到9℃，总共吸收的热量Q吸＝m冰λ＋m冰c水(9℃－0℃)量热器中的水和量热器小筒从16℃降到9℃放出的热量Q放＝m水c水(16℃－9℃)＋m筒c铜(16℃－9℃)因为Q吸＝Q放，所以m冰λ＋m冰c水(9℃－0℃)＝(m水c水＋m筒c铜)(16℃－9℃)把数值代入上式，可得λ≈3.3×105J/kg。[答案]3.3×105J/kg物态变化互逆过程的能量特点(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)一定质量的某种物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收...