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1、 自学指导自学指导1 1、为什么熔化会吸热？凝固会放热？为什么熔化会吸热？凝固会放热？2、什么叫熔化热，如何进行计算？、什么叫熔化热，如何进行计算？3、为什么晶体有固定的熔点和熔化热，而非晶、为什么晶体有固定的熔点和熔化热，而非晶体没有固定的熔点和熔化热？体没有固定的熔点和熔化热？4、为什么汽化会吸热，液化会放热？、为什么汽化会吸热，液化会放热？5、什么叫汽化热，如何进行计算？汽化热与哪、什么叫汽化热，如何进行计算？汽化热与哪些因素有关，为什么？些因素有关，为什么？2021/8/61第九章固体、液体和物态变化高中物理选修332021/8/62固体固体液体液体气体气体升华（吸热）升华（吸热）凝华
2、（放热）凝华（放热）熔化吸热熔化吸热凝固放热凝固放热汽化吸热汽化吸热液化放热液化放热物态变化：物态变化： 可见，自然界的三态在转变的过程中会发生能量的交换。可见，自然界的三态在转变的过程中会发生能量的交换。可见，自然界的三态在转变的过程中会发生能量的交换。可见，自然界的三态在转变的过程中会发生能量的交换。2021/8/63物质从固态变成液态的过程。物质从固态变成液态的过程。物质从液态变成固态的过程。物质从液态变成固态的过程。熔化是凝固的逆过程。熔化是凝固的逆过程。1. 1. 熔化与凝固熔化与凝固 熔化：熔化： 凝固：凝固：一、熔化热一、熔化热为什么熔化会吸热？凝固会放热？为什么熔化会吸热？凝固
3、会放热？2021/8/64我们先看看固体和液体的结构我们先看看固体和液体的结构 由于固体分子间的强大作用，固体分子只能在各自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，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，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，固体其他分子的束缚，从而可以在其他分子间移动，固体开始熔解。开始熔解。2021/8/65单位：单位：J/kgJ
4、/kg熔化热：熔化热：2 2、熔化热：、熔化热：某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之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比，称做这种晶体的熔化热 对于同种物体，分子结构是一定的。因为熔化过程对于同种物体，分子结构是一定的。因为熔化过程对于同种物体，分子结构是一定的。因为熔化过程对于同种物体，分子结构是一定的。因为熔化过程中吸收热量是用于克服分子力做功，破坏晶体的空间中吸收热量是用于克服分子力做功，破坏晶体的空间中吸收热量是用于克服分子力做功，破坏晶体的空间中吸收热量是用于克服分子力做功，破坏晶体的空间点阵，增加物体的分子势能的，所以点阵，增加物体的分子势能的，所以点
5、阵，增加物体的分子势能的，所以点阵，增加物体的分子势能的，所以晶体的熔化热是晶体的熔化热是晶体的熔化热是晶体的熔化热是一定的一定的一定的一定的。2021/8/66 对于不同种晶体，由于不同晶体的空间点阵不同，对于不同种晶体，由于不同晶体的空间点阵不同，对于不同种晶体，由于不同晶体的空间点阵不同，对于不同种晶体，由于不同晶体的空间点阵不同，单位质量不同的物质熔解时吸收的热量也不同，而熔单位质量不同的物质熔解时吸收的热量也不同，而熔单位质量不同的物质熔解时吸收的热量也不同，而熔单位质量不同的物质熔解时吸收的热量也不同，而熔化热就是为了表征这一性质才提出的，所以化热就是为了表征这一性质才提出的，所以
6、化热就是为了表征这一性质才提出的，所以化热就是为了表征这一性质才提出的，所以不同晶体不同晶体不同晶体不同晶体的熔化热不同的熔化热不同的熔化热不同的熔化热不同。金刚石金刚石石墨石墨2021/8/67 一定质量的物质熔化时吸收的热量，与这种物质一定质量的物质熔化时吸收的热量，与这种物质一定质量的物质熔化时吸收的热量，与这种物质一定质量的物质熔化时吸收的热量，与这种物质凝固时放出的热量相等吗？如果不相等，可能出现什凝固时放出的热量相等吗？如果不相等，可能出现什凝固时放出的热量相等吗？如果不相等，可能出现什凝固时放出的热量相等吗？如果不相等，可能出现什么现象？么现象？么现象？么现象？吸收吸收QQ1 1
7、放出放出QQ2 2 如果如果如果如果QQ1 1QQ2 2，则会导致同一个物体在相同温度下内能不同，则会导致同一个物体在相同温度下内能不同，则会导致同一个物体在相同温度下内能不同，则会导致同一个物体在相同温度下内能不同，而这显然是不可能的。并且不符合能量守恒定律。而这显然是不可能的。并且不符合能量守恒定律。而这显然是不可能的。并且不符合能量守恒定律。而这显然是不可能的。并且不符合能量守恒定律。20202020 所以，所以，所以，所以，一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固
8、时放出的热量相等出的热量相等出的热量相等出的热量相等。2021/8/68几种物质在压强为几种物质在压强为1.01101.01105 5PaPa时的熔化热时的熔化热物质名称水铝铜碳酸钙氯化钠二氧化碳熔化热/（kJkg-1）333.8395.7205.2527.5517.1180.92021/8/69为什么晶体有确定的熔点和熔化热，非晶体却没有？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，吸收的热量晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量晶体熔化过程中，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
9、能，而分子平均全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均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。动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点。动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点。动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点。非晶体没非晶体没非晶体没非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的有空间点阵，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，温度就不断热量主要转化为分子的动能，不断吸热
10、，温度就不断热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升上升上升上升。 由于在不同温度下物质由固态变成液态时吸收的由于在不同温度下物质由固态变成液态时吸收的由于在不同温度下物质由固态变成液态时吸收的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，而晶体有固定的熔点，因此有固定的熔化热量不同，而晶体有固定的熔点，因此有固定的熔化热量不同，而晶体有固定的熔点，因此有固定的熔化热量不同，而晶体有固定的熔点，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。热，非晶体没有固定的熔点，也就没有固定的熔化热。热，非晶体没有固定的熔点，也
11、就没有固定的熔化热。热，非晶体没有固定的熔点，也就没有固定的熔化热。2021/8/610二、汽化热二、汽化热1.1.汽化与液化汽化与液化汽化：汽化：物质从液态变成气态的过程物质从液态变成气态的过程液化：液化： 物质从气态变成液态的过程物质从气态变成液态的过程 能量交换：能量交换：液体汽化时液体汽化时, ,液体分子离开液体表面成为液体分子离开液体表面成为气体分子气体分子, ,要克服其他液体分子的吸引而做功要克服其他液体分子的吸引而做功, ,同时，同时，过程中体积增大很多，体积膨胀时要克服外界气压做过程中体积增大很多，体积膨胀时要克服外界气压做功，故要吸收能量功，故要吸收能量. .2021/8/6
12、112.2.汽化热汽化热 某种液体汽化成同某种液体汽化成同温度温度的气体时所需的能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量与其质量之比，称做这种物质在这个温度下的汽化热。度下的汽化热。 汽化热跟温度和压强有关汽化热跟温度和压强有关t /0C100Q/(J.g-1)50010001500200025000200300400水在大气压强为水在大气压强为1.01x101.01x105 5PaPa下汽下汽化热与温度的关系化热与温度的关系2021/8/612 液体汽化时体积会增大很多，分子吸收的能量不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，还用于体积膨胀时克服只
13、用于挣脱其他分子的束缚，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。外界气压做功，所以汽化热还与外界气体的压强有关。物质名称水氧氮硅硒钠沸点/100-182.96-195.82355684.9882.9汽化热/（kJkg-1）22602132001.061047.61023.9103几种物质在压强为几种物质在压强为几种物质在压强为几种物质在压强为1.01101.01105 5PaPa，温度为沸点时的汽化热，温度为沸点时的汽化热，温度为沸点时的汽化热，温度为沸点时的汽化热 一定质量的物质，在一定质量的物质，在一定质量的物质，在一定质量的物质，在一定温度和压强一定温度和压强
14、一定温度和压强一定温度和压强下，汽化时吸收的热下，汽化时吸收的热下，汽化时吸收的热下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等量与液化时放出的热量相等量与液化时放出的热量相等量与液化时放出的热量相等 晶体只在熔点时熔化晶体只在熔点时熔化, ,而液体可在任何温度下汽化而液体可在任何温度下汽化, ,讲汽化热要指明在什么温度下的汽化热讲汽化热要指明在什么温度下的汽化热. .2021/8/613热管 热管技术是热管技术是19631963年美国年美国LosAlamosLosAlamos国家实验室的国家实验室的G.M.GroverG.M.Grover发明的一种称为发明的一种称为“ “热热管管” ”的传热元件
15、，它充分利用了的传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热热能力超过任何已知金属的导热能力。能力。 热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业，采用热管热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业，采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机，同样可以得到技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机，同样可以得到满意效果，使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决，开辟满意效果，使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决，开辟了散热行
16、业新天地。了散热行业新天地。 2021/8/6141.1.一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等固时放出的热量相等；2.2.熔化热与晶体的质量无关，只取决于晶体熔化热与晶体的质量无关，只取决于晶体的种类。的种类。3. 3. 非晶体没有确定的熔化热非晶体没有确定的熔化热熔化热熔化热的特点的特点：1.1.一定质量的物质，在一定温度和压强下，汽化一定质量的物质，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时吸收的热量与液化时放出的热量相等2.2.液体的汽化热与液体的物质种类、液体的温度、液体的汽化热与液体的物质种类、液体的温度、外界压
17、强均有关。外界压强均有关。汽化热汽化热的特点的特点2021/8/6151.对于晶体来说，在熔化过程中，外界供给晶体的对于晶体来说，在熔化过程中，外界供给晶体的能量，是用来破坏晶体的分子结构，增加分子间能量，是用来破坏晶体的分子结构，增加分子间 的的 _能，所以温度能，所以温度_。 势能势能不变不变C2 2关于熔化热，下列说法中正确的是关于熔化热，下列说法中正确的是( )( )A A熔化热只与物质的种类有关熔化热只与物质的种类有关B B熔化热只与物质的质量有关熔化热只与物质的质量有关C C熔化热与物质的种类、质量都有关熔化热与物质的种类、质量都有关D D以上说法都错误以上说法都错误三、当堂检测三
18、、当堂检测2021/8/616 A A一定是固体一定是固体B B一定时液体一定时液体C C可能是固体可能是固体D D可能处于固液共存可能处于固液共存 CD3 3、当晶体的温度正好是熔点时，它的状态是（、当晶体的温度正好是熔点时，它的状态是（ ）2021/8/617解：在压强为 1.01105 Pa 时，水在达到沸点时的汽化热为 2 260 kJ/kg.要使 20 的水全部汽化，应先使水温升到 100 ，则需要吸收的总热量为QcmtmL4.210310(10020) J102 260103 J2.6107 J.4 4在压强为在压强为 1.01101.01105 5 Pa Pa 时，使时，使 20 20 的的 10 kg 10 kg 水全部汽化，需要吸收的热量是多少？水全部汽化，需要吸收的热量是多少？ 标准大气压下标准大气压下水的汽化热为水的汽化热为2 260 kJ/kg 2 260 kJ/kg ，水的比热为，水的比热为 c c4.2104.2103 3 J/(kg) J/(kg)2021/8/618
