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1.溫度
1、溫度:溫度是用來表示物體熱度或者冷度的物理量;
注意:我們說熱的物體溫度高,冷的物體溫度低。如果兩個物體的熱度或冷度相同,它們的溫度也相同。一般來說,僅憑感覺來判斷物體的熱度或冷度是不可靠的。
2.攝氏溫度:
(1)溫度的常用單位是攝氏度,用符號“℃”表示;
(2)攝氏溫度標準:將1個大氣壓下冰水混合物的溫度定義為0℃;將1個標準大氣壓下沸水的溫度定義為100℃;再將0℃至100℃之間分為100等份,每份為1℃。
(3)攝氏溫度的讀法:如:“5℃”讀作“攝氏度5度”;“-20℃”讀作“零下20攝氏度”或“零下20攝氏度”
2. 溫度計
1、常用的溫度計是利用液體熱脹冷縮的原理制成的;
溫度計的用途:(測量液體溫度)
(1)使用前:觀察溫度計的量程和刻度值(每一小刻度代表多少溫度),估算液體溫度。切勿超出溫度計的量程(否則會損壞溫度計)。
(2)測量時,溫度計的玻璃球應與被測液體充分接觸,不得靠近容器壁或底部;
(3)讀值時,玻璃球不得離開被測液體,必須在溫度計示值穩定后讀數,且視線必須與溫度計內液柱上表面平齊。
3. 溫度計
溫度計:專門用來測量人體體溫的溫度計;
測量范圍:35℃~42℃;測量時溫度計可以遠離人體;
該溫度計的結構比較特殊:玻璃球與直玻璃管之間有一根極細的彎管;
物理狀態的變化:物質在固態、液態、氣態三態之間的變化;在一定條件下,固態、液態、氣態可以相互轉化。物質存在的狀態與物體的溫度有關。
1.物質由固態變成液態的變化叫熔化;物質由液態變成固態的變化叫凝固。
2、熔化和凝固是可逆過程;物質熔化時吸收熱量;凝固時放出熱量;
3.固體可分為結晶性物質和非結晶性物質;
晶體:熔化時有固定溫度(熔點)的物質(例如冰、海水、各種金屬);
無定形:熔化時沒有固定溫度的物質(例如蠟、松香、玻璃、瀝青)
晶體與非晶態固體的根本區別在于:晶體有熔點(熔化時溫度不變,不斷吸收熱量),而非晶態固體沒有熔點(熔化時溫度升高,不斷吸收熱量); 熔點:晶體熔化的溫度;
晶體熔化條件:溫度達到熔點;繼續吸收熱量;晶體凝固條件:溫度達到凝固點;繼續放出熱量;
4、同一種晶體的熔點和凝固點相同;
熔煉過程:
(1)在AB段,物體吸收熱量,溫度升高,物體處于固態;
(2)在BC段,物體吸收熱量,其溫度達到熔點(50℃),開始熔融,但溫度保持不變,物體處于固液共存狀態;
(3)CD段:物體吸收熱量,溫度上升,物體已完全熔化,物體處于液態;
凝固過程:
(4)DE段:物體放出熱量,溫度下降,物體處于液態;
(5)EF階段,物體放出熱量,達到凝固點(50℃),開始凝固,但溫度不變,物體處于固液共存狀態。
(6)FG階段,物體放出熱量,溫度下降,物體凝固,成為固態。
注意:物質熔化和凝固的時間可能不一樣;這取決于具體條件。
5. 汽化和液化
1、物質由液態變成氣態的變化叫汽化;物質由氣態變成液體的變化叫液化;
2、汽化和液化是可逆過程,汽化吸收熱量,液化放出熱量。
3、汽化又可分為沸騰和蒸發;
(1)沸騰:在一定溫度(沸點)下,液體的表面和內部同時發生的劇烈汽化現象;
1、沸點:液體沸騰的溫度叫沸點;液體沸騰時溫度保持不變。
2、不同液體一般有不同的沸點;
3. 液體的沸點與壓力有關,壓力越大,沸點越高(高壓鍋煮飯)
4、液體沸騰的條件:溫度達到沸點,繼續吸熱;
(2)蒸發:在任何溫度下都能發生、且僅發生在液體表面的緩慢汽化現象;
影響蒸發速度的因素:
1、與液體的溫度有關:溫度越高,蒸發越快(夏天在室內灑的水比冬天干得快;衣服在陽光下曬干得快);
2、與液體表面面積大小有關,表面面積越大,蒸發越快(降溫衣物時,掀開衣物降溫,同時掃去地面上的積水,即可快速干燥);
3、與液體表面空氣流動速度有關,空氣流動越快,蒸發越快(涼衣服要放在通風處,夏天要開風扇降溫);
(3)沸騰與蒸發的區別與聯系:
1、都是汽化現象,都會吸收熱量;
2、沸騰僅發生在沸點;蒸發可以在任何溫度下發生;
3、沸騰發生在液體的內部和外部;蒸發僅發生在液體的表面;
4.沸騰比蒸發更劇烈;
(4)液化方式有兩種:降低溫度(所有氣體都可以通過這種方式液化);壓縮體積(生活、生產、工作中的可燃氣體都是通過這種方式液化的,便于儲存和運輸)
6. 升華和凝結
1. 升華是物質直接從固態變為氣態,凝結是物質直接從氣態變為固態。升華吸收熱量,凝結釋放熱量。
2、升華現象:樟腦球變小;冷凍的衣服變干;人工降雨中干冰的物理狀態變化;
3、結露現象:霧凇、霜的形成;北方冬季窗玻璃上結冰花(玻璃內表面)
7.云、雨、雪、霧、露、霜和“白空氣”的形成
1、高空水蒸氣遇到冷空氣,液化成小水滴,形成云;(液化)
2、高空水汽遇到冷空氣,液化成大水滴,形成雨;(液化)
3.高空水蒸氣遇到冷空氣時,凝結成小冰粒,形成雪;(凝結)
4、當溫度高于0℃時,水蒸氣液化成小水滴,附著在粉塵上形成霧;(液化)
5、當溫度高于0℃時,水蒸氣液化成小水滴,成為露水;(液化)
6、當氣溫低于0℃時,水蒸氣凝結成霜;(結露)
7、“白氣”是水蒸氣冷卻后形成的小水滴;(液化)
生活中身體變化總結
1. 閱讀諺語,解釋身體狀態的變化
1. 山上有雪,平原上有霜。
答:下雪天,山上氣溫比山下平原低,山上的雪不易融化,而平原上的雪融化得快,所以同樣的雪量,山上的雪比平原上的多。霜是地面上的水汽遇冷凝結而成的,山下平原地表水汽比山上多,所以平原上容易結霜,山上不容易結霜。
2、如果水箱出汗了,可以不用再負重(如果水箱穿了裙子,就會下雨)。
答:由于蒸發作用,水面以下部分的溫度低于空氣溫度,空氣中的水汽遇到溫度較低的筒體外表面時,即液化,水滴附著在水筒外面。晴天時,由于空氣中水汽含量低,雖然水汽在水筒外表面也會液化,但微量的液化物很快蒸發,不能形成水滴。如果空氣潮濕,水蒸發很慢,水筒外表面液化量大于汽化量,就出現水滴。空氣中水汽含量高,降雨的可能性大,灌溉當然就沒必要提水了。
3、水燒開是不會發出聲音的,有聲音的水是不會燒開的。
答:因為燒水的時候,水中的氣泡上升會發出聲音,氣泡上升得越快,聲音就越大。氣泡上升的速度和壺底的水和壺面的水溫差有關,溫差越大,氣泡上升的速度越快。水剛開始沸騰的時候,接觸壺底的水溫較高,壺面的水溫較低,溫差大,氣泡上升的也快,所以說“吵水不沸”。水沸騰的時候,壺底的水和壺面的水溫基本相同,水中的氣泡上升的比較慢,所以說“沸水不發出聲音”。
4. 冰要凍到三英尺厚,需要很長時間。
答:結冰就是水的凝固。當水的溫度在0℃到4℃之間時,是異常膨脹,也就是熱收縮和冷膨脹。冬季氣溫下降,上游河水溫度低,密度大,所以會下沉。河底水溫度高,密度小,所以會上升,形成對流,使整個河水不斷降溫。當整個河水溫度降到4℃時,對流停止。當氣溫繼續下降時,上游河水溫度繼續下降,河底水溫度保持在4℃。當上游河水溫度降到0℃,繼續放出熱量時,河面開始結冰。從此,由于水和冰都是熱的不良導體,而光滑光亮的冰面又能阻止輻射,所以三種傳熱方式都不易進行。冰下的水放熱很慢,要很長時間才能結成厚厚的冰。 因此有“冰凍三尺,非一日之寒”的說法。
5.下雪的時候不冷,但雪融化的時候很冷。
答:雪是由空氣中的水蒸氣凝結或小水滴凝固而成。由于凝結和凝固都是放熱過程,所以感覺不冷。雪的融化是吸熱過程,所以感覺冷。
6.霜前冷,雪后寒。
答:霜的形成是一個凝結—升華的過程,而凝結—升華是一個放熱過程,所以結霜前的溫度必須很低,這樣空氣中的水蒸氣才能放出熱量,凝結成霜;下雪之后,雪在融化或者升華的過程中要吸收大量的熱量,所以下雪之后,室外的溫度會很低。
2.廚房里的熱現象
1、水壺里的水燒開后,壺嘴處冒出的“白色蒸汽”是怎么形成的?
答:它是水蒸氣受冷液化而形成的。
2、冬天水壺里的水燒開后,為什么只能在距離壺嘴一定距離的地方看到“白蒸汽”,而在靠近壺嘴的地方卻看不到?
答:“白色氣體”是水蒸氣冷卻液化后形成的。靠近噴口處溫度高,所以水蒸氣無法液化,所以看不到。但在距離噴口一定距離處溫度低,所以水蒸氣會放出熱量,液化成小水滴,也就是您看到的“白色氣體”。
3、為什么焊好的鐵壺燒水不會壞,而放在火上不放水就會壞?
答:燒水時,水沸騰后沸點不變,在1個標準大氣壓下只能達到100℃,而錫的熔點是213.9℃,水壺溫度升高不了,所以水壺不會損壞。當水壺中沒有水時,水壺溫度繼續升高,很快達到錫的熔點,焊錫熔化,水壺損壞。
4、為什么把手浸在冷水中,端起剛出鍋的饅頭,感覺不到任何熱氣?
答案:冷水接觸到熱饅頭后,會迅速蒸發,在手和饅頭之間形成一層水蒸氣。水蒸氣是熱的不良導體。
5、餃子在水中煮多久都不會變黃、燒焦,為什么放在油炸里就會變黃、燒焦呢?
答:油的沸點比水的沸點高得多。
6.水掉進熱油鍋里會爆炸,而油掉進熱水鍋里不會爆炸。為什么?
答:當水落入熱油鍋時,鍋內溫度已超過水的沸點初中物理汽化,水立即汽化為水蒸氣,體積迅速膨脹。由于水比油重,當水變成水蒸氣時,鍋底的水會跳出水面,引起劇烈震動、響聲、爆炸、油濺等。當油落入沸水鍋時,鍋中沸水的溫度低于油的沸點初中物理汽化,油浮在水面上,汽化后可直接排入空氣中,所以不會發生爆炸。
7. 100℃的水蒸氣比100℃的水熱得多。為什么?
答:100℃的水蒸氣之所以很熱,是因為100℃的水蒸氣與100℃的水相比,多了一個液化和放熱的過程。
8. 燒傷后,用0℃水冷敷好還是用0℃冰塊冷敷好?為什么?
答:0℃的冰塊冷敷更有效,因為與0℃的水相比,0℃的冰塊多了一個融化和吸熱的過程。
9.煎炸食物時,沸油濺到身上往往比開水濺到身上更有害。為什么?
答:沸油的燙傷更為嚴重,因為油的沸點比水的沸點高得多。
10、將一滴同樣大小的水滴入一只熱鍋和一只燒紅的熱鍋中,發現滴入溫度較低的熱鍋中,水會先干,這是為什么?
答:鍋子燒紅了,溫度太高,滴進去的水蒸發很快,水蒸氣把水滴托起,減少了水滴和鍋子的接觸面積,蒸發就慢了。但是滴進熱鍋里的水是流動的,和鍋子接觸的表面積增大,蒸發就加快了,所以先干了。
11、“攪起沸騰的湯”的意思是把沸騰的湯舀起來倒回鍋里;“拔掉鍋底的柴火”的意思是把正在燃燒的柴火從鍋底移走。請運用所學的物理知識解釋其原因。
答:“倒湯止沸”是把鍋中沸騰的湯舀起來再倒回去,并不是停止加熱,只是暫時停止沸騰;“撤柴”是把鍋底正在燃燒的柴火撤走,停止加熱,也就是徹底停止沸騰。
三、詩歌的物理變化
1. 第一行寫著“杯子里放冰水,水結冰但溫度不下降”;第二行寫著“盤子里放冰水,水融化但溫度不上升”。這幾行文字里都包含哪些物理變化,為什么會出現這種現象?
答:“杯子里放冰水,水結冰但溫度不下降”——凝固,凝固時放出熱量,溫度不變;“盤子里放冰水,冰融化時水溫不上升”——融化,晶體融化時吸收熱量,溫度不變。
2、廬山風景秀麗,唐代大詩人李白在《廬山觀瀑》詩中寫道:“日照香爐,紫煙四起,遠看瀑布懸江前,飛瀑直下三千尺,不知是天上落銀河。”請從物理學的角度解釋“煙霧”的形成。
答:“煙”是水蒸氣液化后形成的小水滴。
4. 自然界物理狀態的變化
請運用所學知識解釋下列自然現象是如何形成的,并說明它們是吸熱的還是放熱的。
1.雨:水蒸氣冷卻液化,釋放熱量而形成的。
2、露水:水蒸氣在冷卻時液化并放出熱量而形成的。
3、霧:水蒸氣液化,冷卻時放出熱量而形成的。
4. 冰雹:水蒸氣冷卻液化,放熱形成小水滴,小水滴冷卻凝固(放熱)形成小冰球,小冰球受熱融化成水,水又與其他小冰球結合,此循環多次,形成冰雹。
5.冰:水凝固后放出熱量而形成的。
6、雪:由水蒸氣直接凝結,放出熱量而形成。
7、霜:由水蒸氣直接凝結,放出熱量而形成的。
8、窗垢(發生在窗戶表面):由水蒸氣直接凝結、放熱而形成。
9、霧凇:水蒸氣直接凝結(凝固)釋放熱量而形成的。
5. 解釋下列現象中“白氣”形成的原因
1、天冷時從口中呼出的“白氣”:從口中呼出的水蒸氣液化,形成小水滴。
2、壺嘴冒出“白蒸汽”:壺內的水蒸氣液化,結成小水滴。
3、打開啤酒瓶,瓶口處出現“白氣”:是空氣中的水蒸氣液化,形成小水滴。
4、打開冰箱門時,冰箱門附近出現“白氣”:是空氣中的水蒸氣液化,形成小水滴。
5、剛從冰箱拿出的冰淇淋周圍出現的“白霧”:是空氣中的水蒸氣液化后形成的小水滴。
6. 你周圍的熱現象
1、冷凍的衣服在0℃以下的環境中也能烘干:升華(吸熱)
2、有風的天氣,游泳后感覺很冷:汽化(吸熱)
3、冬天,戴眼鏡的學生從溫暖的房間走到寒冷的房間,鏡片上會出現小水珠:水蒸氣遇冷液化(放出熱量)
4、夏天游泳,在水里不覺得冷,出水后卻覺得冷:蒸發(吸熱)
5、燈泡內壁長時間使用后變黑:鎢絲先升華(吸收熱量),然后凝結(放出熱量)
6. 燈泡使用時間長了,燈絲會變細:鎢絲會升華(吸收熱量)
7、從冰箱里拿出的雞蛋先濕后干:空氣中的水蒸氣在冷卻時液化(放出熱量)成小水滴,然后氣化(吸收熱量)變成水蒸氣。
8、在浴室洗完熱水澡后,房間里的玻璃鏡子變得模糊,過了一會兒,鏡子又變得清晰:空氣中的水蒸氣遇冷液化(放出熱量)成小水滴,再汽化(吸收熱量)成水蒸氣。
9、衣柜里的樟腦丸會越來越小:升華(吸熱)
10. 酒精擦在皮膚上感覺很涼:蒸發(吸熱)
11、牙醫用來觀察病人牙齒的小鏡子必須先用火加熱后才能放入病人口中,這是為了防止放入口中時,冰冷的鏡面液化成小水滴,使鏡面變得模糊。
12、有一種產品叫“固體空氣清新劑”,放在衛生間、車內、餐廳等地方,能有效清新空氣,預防感冒。“固體空氣清新劑”的物理變化有:升華(吸熱)
13、夏天,沒有冰箱的農村家庭,為防止食物變質,常常將食物放入臉盆中,然后將臉盆浮在水槽中:水蒸發吸收熱量,起到降溫的作用。