用图像学习熔化和凝固现象VIP免费

用图像学习熔化和凝固现象张友金应用图像法对实验数据进行处理，有助于对熔化和凝固知识的理解与掌握，便于总结固体熔化和液体凝固的规律，是研究物理问题的重要方法。一.图像的作法通过实验我们知道，在物理的熔化（或凝固）过程中，物质的温度随加热（或冷却）的时间而改变。为了研究温度随时间的变化情况或规律，首先要从实验中测出一些数据，即每隔一定的时间测量一次物质的温度，把测量的时间及对应的温度用表格的方式记录下来（如下表所示）。可以看出，每一个确定的时刻，总有一个温度值与之对应，这种对应关系，恰好可用平面直角坐标系中的点来表示。如果以时间为横轴、温度为纵轴建立直角坐标系，根据表格中记录的数据，在坐标中描出对应的各个点，然后用圆滑的曲线把各点连接起来，即可得出物质的熔化（或凝固）图像。时间（min）12345…温度（℃）二.图像的物理含义图1是晶体的熔化图像，图像中各线段所表示的物理过程及意义为：1.AB段表示固态晶体吸热升温过程；2.CD段表示液态晶体吸热升温过程；3.BC段表示晶体的熔化过程，该过程中，物质继续吸热，但温度保持不变；4.BC段对应的温度值就是该晶体的熔点。问题：（1）你知道在熔化过程中，晶体处于何种状态吗？（2）图2为非晶体的熔化图像，比较图1和图2，请说出晶体和非晶体的区别。图11图2三.正确理解晶体的熔点和凝固点1.晶体熔化需要同时具备两个条件：一是温度要达到熔点；二是能继续吸热。只满足这两条当中的一条，晶体是不能熔化的。同理也能得出液体凝固成晶体的条件。2.在熔点和凝固点时的晶体可能是固态，可能是液态，还可能是固态与液态共存。如在图3中，B点是固态，C点是液态，BC之间的任一点是固态与液态共存，而且越靠近B点，固态越多，液态越少；越靠近C点，液态越多，固态越少。因此，我们可以通过测量晶体呈固态、液态共存时的温度来知道它的熔点和凝固点。图3在熔点的物质是吸热还是放热、熔化还是凝固都是不确定的，可能是吸热熔化，也可能是放热凝固，这要看物质达到熔点后是吸热还是放热，只有对实际过程进行具体分析，才能做出具体的判断。3.同一种晶体的熔点和凝固点是相同的，但是应注意，在具体问题的叙述中，应根据实际情况加以区别，如在很冷的地区不用水银温度计，而用酒精温度计，是由于酒精的凝固点比水银的低的缘故，而不能说是由于酒精的熔点比水银的低的缘故。例题.把0℃的冰水混合物放在0℃的房间里，下列说法正确的是（）A.由于水凝固从而使冰增多；B.由于冰熔化从而使水增多；C.冰与水都不会增多；D.以上三种情况都有可能。分析和解：尽管水的温度达到了凝固点0℃，但冰与房间内的温度也是0℃，从而使水不能放热，所以水不会凝固，冰也不会增多，故选项A错误；同理，温度达到熔点的冰也因不能吸热而不会熔化，水也不会增多，故选项B也是错误的；既然A、B均是不可能的，所以选项D也是错误的。故本题的正确选项为C。说明：只考虑晶体熔化和凝固的温度条件，不考虑其吸、放热条件，是解答有关晶体熔化和凝固问题时最容易出现的错误，望大家要充分注意这个问题。非晶体也是在熔化时吸热，凝固时放热，但在熔化或凝固过程中，非晶体的温度是不断变化的。2