第三章物态变化(解析版)
1、温度定义:表示物体冷热程度的物理量。
2、温度的单位:
(1)国际单位制中采用热力学温度。
(2)常用单位是摄氏度(符号是℃)规定:在一个标准大气压下冰水混合物的温度为0度,沸水的温度为100度,它们之间分成100等份,每一等份叫1摄氏度某地气温-3℃读做:零下3摄氏度或负3摄氏度。
※换算关系T=t+273K。
3、温度的测量——温度计(常用液体温度计):
(1)温度计构造:下有玻璃泡,里盛水银、煤油、酒精等液体;内有粗细均匀的细玻璃管,在外面的玻璃管上均匀地刻有刻度。
(2)温度计的原理:利用液体的热胀冷缩进行工作。
(3)温度计的分类及比较:
分类实验用温度计寒暑表体温计
用途测物体温度测室温测体温
量程-20℃~110℃-30℃~50℃35℃~42℃
分度值1℃1℃0.1℃
所用液体水银煤油(红)酒精(红)水银
特殊构造玻璃泡上方有缩口
使用方法使用时不能甩,测物体时不能离开物体读数使用前甩可离开人体读数
(4)温度计的使用方法:
①使用前:观察它的量程,判断是否适合待测物体的温度;并认清温度计的分度值,以便准确读数。
②使用时:温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平。※体温计使用前应该把玻璃管内的液体甩回玻璃泡内!
知识点2:熔化和凝固
1、熔化:
(1)熔化定义:物体从固态变成液态叫熔化。
(2)晶体:有固定熔化温度(熔点)的物体。比如:海波、冰、石英水晶、食盐、明矾、奈、各种金属。
(3)晶体熔化时特点:固液共存,吸收热量,温度不变。
(4)熔点:晶体熔化时的温度。
※晶体熔化条件:(1)达到熔点。(2)继续吸热。
(5)非晶体:没有固定熔化温度(熔点)的物体。比如:松香、石蜡玻璃、沥青、蜂蜡。
(6)非晶体熔化时特点:吸收热量,先变软变稀,最后变为液态温度不断上升,熔化过程中温度不断升高。
2、凝固:
(1)凝固定义:物质从液态变成固态叫凝固。
(2)晶体凝固时特点:固液共存,放出热量,温度不变。
(3)凝固点:晶体熔化时的温度。
※晶体凝固条件:(1)达到凝固点。(2)继续放热。
※同种物质的熔点凝固点相同。
(4)非晶体凝固时特点:放热,逐渐变稠、变黏、变硬、最后成固体,温度不断降低。
知识点3:汽化和液化
1、汽化(汽化时需要吸收热)
(1)汽化定义:物质从液态变为气态叫汽化。
(2)汽化方式:蒸发和沸腾。
定义:液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的汽化现象叫蒸发。
蒸发影响因素:①液体的温度;②液体的表面积;③液体表面空气的流动。
作用:蒸发吸热(吸外界或自身的热量),具有制冷作用。
定义:在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象叫沸腾。
沸沸点:液体沸腾时的温度。
腾沸腾条件:①达到沸点。②继续吸热
沸点与气压的关系:一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高。
2、液化(液化时需要放出热)
(1)液化定义:物质从气态变为液态叫液化。
(2)液化方法:①降低温度;②压缩体积,如:氢的储存和运输、液化气。
(3)好处:体积缩小便于运输。
知识点4:升华和凝华
1、升华:
(1)升华定义:物质从固态直接变成气态的过程;升华吸热。
(2)生活中常见的升华现象:碘升华、结冰衣服也、干冰升华吸热、樟脑片消失、用久的钨丝灯变黑。
2、凝华:
(1)凝华定义:物质从气态直接变成固态的过程,凝华放热。
(2)生活中常见凝华现象:霜和雪的形成、冬天看到树上的“雾凇”、冬天,外界温度极低,窗户内侧可看见“冰花”(室内水蒸气凝华)。
❊物质三态变化图:
考点1温度
【典例1】(2022•六盘水)游泳时为了谨防抽筋现象,最适宜的水温是()
A.10℃B.20℃C.28℃D.40℃
【答案】C。
【解答】解:适合游泳的水温有很多,一般室内游泳池的水温在26~28℃,而儿童池和残疾人池的水温则略高一些,所以下水前应试试水温,最适宜的水温约为28℃。
故选:C。
【典例2】(2022•潮南区模拟)在防控“新冠”期间,学校要求每位同学测体温,901班值日生张莉同学用同一只体温计正确测出甲同学的体温为36.5℃,插入消毒液后擦干又分别测了乙、丙、丁三位同学的体温,读数正确,记录如下:①甲同学36.5℃,②乙同学36.5℃,③丙同学37.1℃同学,④丁同学37.1℃。请你判定上述情况中可能不准确的体温记录是()
A.①和②B.③和④C.②和④D.①和③
【答案】C。
【解答】解:根据体温计的特点,使用前用力甩一下玻璃泡上方的水银才能回到玻璃泡中;
张莉同学用同一只体温计正确测出甲同学的体温为36.5℃,所以甲同学的体温是准确的;
没有甩的体温计的读数是36.5℃,直接用来测量乙的体温,若乙的体温高于36.5℃,体温计中的水银会上升,测量是比较准确的;若乙的体温不高于36.5℃,体温计中的水银不会下降,依然显示的是36.5℃,所以乙的体温有可能不准确;
再测量丙的体温,体温计显示的是37.1℃,说明在36.5℃的基础上水银柱上升了,所以测量是准确的;
对于丁的体温与乙的分析相同,可能是37.1℃,有可能低于37.1℃,所以丁的体温可能不准确。
故选:C。
【典例3】(2022•常州一模)如图所示温度计的示数是﹣2℃。我国南极科考队成功到达南极的最高点“冰穹”,该地的气温达零下80℃以下,该温度计内的测温液体为酒精,酒精的凝固点为零下78℃,该温度计不能(能/不能)测量“冰穹”的气温。
【答案】﹣2;不能。
【解答】解:(1)在图上找到0℃的位置,可以确定是零下,每一个大格是10℃,每一个小格是1℃,所以示数是﹣2℃;
(2)南极的气温最低可达﹣80℃,酒精的凝固点是﹣78℃,高于南极的最低温度,所以不可以使用。
故答案为:﹣2;不能。
【典例4】(2022•自贡)在标准大气压下,把正在熔化的冰块拿到温度为0℃的房间里,冰块能不能继续熔化?为什么?
【解答】答:晶体熔化的条件是:达到熔点,继续吸热。在标准大气压下,把冰块拿到0℃的房间里,虽然达到了熔点,但是冰与周围环境的温度都是0℃,所以没有温度差,不会有热传递现象发生,冰不能吸热,所以冰不会熔化。
考点2熔化和凝固
【典例5】(2022•娄底)图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化图象。以下说法正确的是()
A.安装图甲所示的器材时,应按ABC的先后顺序进行安装
B.实验中,需要观察试管内物质的状态,并记录温度和加热时间
C.由图乙可知,该物质的熔点为90℃
D.该物质属于非晶体
【答案】B。
【解答】解:A、需要用酒精灯的外焰加热,组装仪器的顺序为自下而上,故A错误;
B、实验中,需要观察试管内物质的状态,记录温度和加热时间,故B正确;
CD、由图像可知,该物质从第10min~20min之间一直吸收热量,温度不变,所以该物质的熔点(凝固点)是80℃,故该物质是晶体,故CD错误。
故选B。
【典例6】(2022•集美区模拟)航天员王亚平在“天宫课堂”中向人们展示了太空“冰雪”实验,液体球体与沾了
结晶核的毛根碰触后迅速变成了热乎乎的“冰球”。下列实例与此物态变化相同的是()
A.北方冬天在菜窖里放几桶水B.海鲜快递用冰袋保鲜
C.感冒发高烧时在身体上擦拭酒精D.衣柜里的樟脑丸变小
【答案】A。
【解答】解:液体球体与沾了结晶核的毛根碰触后迅速变成了热乎乎的“冰球”是凝固现象,凝固放热;A.北方的冬天,在菜窖里放几桶水,是为了利用水凝固会放热,避免冻坏蔬菜,故A符合题意;
B.海鲜快递用冰袋保鲜,是利用冰熔化吸热,使海鲜保持低温,防止腐烂变质,故B不符合题意;
C.感冒发高烧时在身体上擦拭酒精是利用的酒精蒸发吸收热量,使病人体温降低,故C不符合题意;
D.衣柜里的樟脑丸变小,是固体的樟脑丸直接变为了气态,是升华现象,故D不符合题意。
故选:A。
【典例7】(2022•宜昌)如图为关于“55°”水杯的图片。将沸水倒入这种杯中摇一摇,便可使水温快速变为55℃,并在一定时间内保持温度不变,这是因为杯的内壁和外壁间贮存了一种颗粒,这种颗粒是晶体(选填“晶体”或“非晶体”),使沸水降温利用了它熔化吸热的特点。
【答案】晶体;熔化吸热。
【解答】解:由题意可知,将沸水倒入“55°”水杯后摇一摇,便可使水温快速变为55℃,并在一定时间内保持温度不变,
说明这种颗粒由固体变为液体时吸热但温度保持不变,故这种颗粒是晶体,使沸水降温利用了它熔化吸热的特点。
故答案为:晶体;熔化吸热。
【典例8】(2022•沈阳)在探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中,小雨所用实验装置如图甲所示。
(1)为了使冰受热均匀,试管中应加入碎冰块(选填“碎冰块”或“大冰块”);
(2)小雨绘制出冰熔化时温度随时间变化的图像,如图乙所示,由图像可知冰是晶体(选填“晶体”或“非晶体”);
(3)小雨还想利用这套实验装置探究水沸腾时温度变化的特点,他先把试管和搅拌棒取出,再把温度计插入烧杯的水中。为了缩短给水加热的时间,烧杯中的水应该减少(选填“增加”或“减少”)一些。记录测量数