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发布时间:03-15 来源:人教版钱柜娱乐777平台资源

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“物理选修3-39.4物态变化中的能量交换获奖ppt课件”由人教版教师资源网精心整理,注册即可下载!

内容介绍

9.4 物态变化中的能量交换

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:

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。

公式:

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熔化过程中,晶体的温度是不变的。即晶体有确定的熔点和熔化热;

③非晶体在熔化过程中温度会不断改变,所以非晶体没有确定的熔点和熔化热。

问题:为什么晶体有确定的熔点和熔化热,非晶体却没有?

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其空间点阵结构,增加分子的势能,而分子的平均动能却保持不变,所以晶体有确定的熔点。而非晶体没有空间点阵结构,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。

④晶体的熔化热只与压强有关。通常所说的熔化热是标况下的。

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,因此要吸收能量.液体汽化过程中体积增大很多,体积膨胀时要克服外界气压做功,因此也要吸收能量。

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。

①汽化热跟温度和压强有关

t /0C

Q/(J.g-1)

2000

2500

300

400

水的汽化热与温度的关系

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

晶体只在熔点时熔化,而液体可在任何温度下汽化,所以,讲汽化热要指明在什么温度下的汽化热.

问题:为什么晶体的熔化热只与压强有关,而汽化热却与温度和压强都有关呢?

例1:质量为1kg的?100C的冰熔化为100C的水需要吸收多少热量?

( c冰=2.1×103J/kg, c水=4.2×103J/kg )

Q=c冰 m?t冰 +λm+ c水 m?t水

=396.8kJ

例2:1g、100℃的水与1g、100℃的水蒸气相比较,下列说法中正确的是( )

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.1g、100℃的水的内能小于1g、100℃的水蒸气的内能

AD

练习1:下列说法不正确的是( )

A、不同晶体的熔化热不相同

B、一定质量的晶体,熔化时吸收的的热量与凝固时放出的热量相等

C、不同非晶体的熔化热不相同

D、汽化热与温度、压强有关

练习2: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L=2.49×106J/kg,冰的熔化热 =3.34×105J/kg)

m冰=88%m水

λ

祝同学们学习愉快!

再见!

练习3.在压强为 时,使20℃、10kg 的水全部汽化,需要吸收的热量是多少?(压强为 时,水在达到沸点下的汽化热为2260kJ/kg)

分析:使20℃的水全部汽化所吸收的总热量包括两部分:一部分使水先升高到100℃,一部分是汽化所需的热量。

如图所示,有一个直立的气缸,气缸底到气缸口的距离为L0厘米,用一厚度和质量均可忽略不计的刚性活塞A,把一定质量的空气封在气缸内,活塞与气缸间的摩擦可忽略。平衡时活塞上表面与气缸口的距离很小(计算时可忽略不计),周围大气的压强为H0厘米水银柱。现把盛有水银的一个瓶子放在活塞上(瓶子的质量可忽略),平衡时活塞到气缸底的距离为L厘米。若不是把这瓶水银放在活塞上,而是把瓶内水银缓缓不断地倒在活塞上方,这时活塞向下移,压缩气体,直到活塞不再下移。求此时活塞在气缸内可能的位置以及与之相对应的条件(即题中给出量之间应满足的关系)。设气体的温度不变

L≥H0 ,L′=L

L

设整瓶水银放在活塞上后,使气缸内气体增加的压强为h厘米水银柱.由玻意耳-马略特定律有:

H0L0=(H0+h)L, ?解得: h=H0(L0-L)/L (1)

当水银注入后,活塞不再下移时,设活塞上水银的深度为△H厘米,活塞下移的距离为△x厘米,则由玻意耳-马略特定律:    H0L0=(H0+△H)(L0-△x),         解得    △H=H0△x/(L0-△x)   (2)

可能发生两种情况: 1.水银比较少,瓶内水银全部注入后,尚未灌满或刚好灌满活塞上方的气缸,这时:

△H=h  (3)

△H≤△x   (4)

由(1)、(2)、(3)三式,得: △x=L0-L (5)

活塞到气缸底的距离: L′=L0-△x=L         由(2)、(4)、(5)三式,得:  L≥H0       即: L≥H0 ,L′=L

2.瓶内水银比较多,当活塞上方的气缸灌满水银时,瓶内还剩有一定量的水银,这时:

            △H=△x        (6)            △H〈h         (7)

   由(2)、(6)两式,得△x=L0-H0       (8)

    活塞到气缸底的距离 L′=L0-△x=H0   

由(1)、(2)、(7)、(8)式,得L〈H0          即: L〈H0 ,L′=H0

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