物態變化
固態、液態和氣態是物質常見的三種狀態。
物質各類狀態間的變化稱作物態變化。
物質從固態弄成液態的過程稱作融化,從液態弄成固態的過程稱作融化。
酷熱的夏季,從冰柜里掏出來的冰塊,一會兒都會融化成水。結合冰的融化過程,想一想,固體融化時須要哪些條件?不同的物質溶化時氣溫會怎樣變化?
溶化
探究固體融化時氣溫的變化規律
設計實驗
研究海波(甲基氯化鈉)和石蠟的融化過程。
實驗器材如圖所示。
將固體(顆粒)置于試管中,并將試管置于盛水的燒瓶中,可使固體均勻受熱,此方式稱為“水浴法”。
“水浴法”的益處:可以使固體均勻受熱。
試管中倒入顆粒狀固體的益處:可以使體溫計玻璃泡與固體充分接觸。
進行實驗
視頻《探究固體融化時氣溫的變化規律》
實驗數據
待氣溫升至40℃左右時,大概每隔1min記錄一次氣溫;在海波或則石蠟完全融化后再記錄4-5次。
剖析與論證
按照實驗數據勾畫出固體融化時氣溫隨時間變化圖象。圖象可以拿來表示一個數學量(如體溫)隨另一個數學量(如時間)變化的情況,很直觀。
結合實驗現象及剖析圖象可知:
(1)圖中AB段:海波處于固態,放熱,氣溫逐步下降;
(2)圖中BC段:海波處于固液共存狀態(既有固態海波,又有液態海波),海波正在溶化(固態逐步降低,液態日漸增多),放熱,但氣溫不變;
(3)圖中CD段:海波處于液態,繼續放熱,水溫又漸漸下降。
(4)石蠟在融化時放熱,氣溫不斷上升。
熔點
有些固體在融化過程中雖然不斷放熱,氣溫卻保持不變,有固定的融化體溫,例凄冷、海波、奈、食鹽、石英、各種金屬等,這類固體稱作晶體;
有些固體在融化過程中,只要不斷地放熱,氣溫就不斷地上升,沒有固定的融化體溫熔化和凝固圖像分析,比如蠟、松香、玻璃、瀝青等,這類固體稱作非晶體。
晶體融化時的氣溫稱作熔點,非晶體沒有確定的熔點。海波的熔點是48℃。
融化
物質融化時的氣溫變化圖象
剖析物質融化時的氣溫變化圖象可知:
(1)圖甲中EF段:晶體處于液態,吸熱,氣溫逐步減少;
(2)圖甲中FG段:晶體處于固液共存狀態,正在融化,吸熱,體溫不變;
(3)圖甲中GH段:晶體處于固態,吸熱,氣溫逐步減少;
(4)非晶體在融化時吸熱,氣溫不斷減少。
融化點
液態融化產生晶體時也有確定的氣溫,這個氣溫稱作融化點。同種物質的融化點和它的熔點相同。非晶體沒有確定的融化點。
想想議議
青海省東部最低溫度以前達到-52.3℃,這時就能使用水銀體溫計嗎?應當使用哪些樣的液體體溫計?
答:由上表可知,水銀融化點為-39℃,當水溫達到-52.3℃時,水銀處于固態,所以不能使用水銀體溫計測溫,可以選用酒精體溫計(酒精融化點為-117℃)。
溶化放熱融化吸熱
晶體在融化過程中,盡管氣溫不變,而且必須繼續加熱,融化過程能夠完成,這表明晶體在融化過程中放熱。反過來,液體在融化成晶體的過程中吸熱,而且水溫不變。非晶體在融化或融化時也放熱或吸熱,并且氣溫改變。
晶體融化(融化)條件:
(1)達到熔點(融化點);
(2)繼續放熱(吸熱)。
練一練
1.夏季用0℃的冰或質量相等的0℃的水來冷卻飲料,結果是()
A.用冰的療效好,由于冰的氣溫低
B.用水的療效好,由于水比冰更容易放熱
C.用冰的療效好熔化和凝固圖像分析,由于冰放熱氣溫不變
D.二者療效相同
2.老話說“下雪不冷化雪冷”,這是由于化雪時要熱量(選填“吸收”或“放出”)。
3.為了使冬天橋面上的積雪很快溶化,常會在積雪上撒鹽,這是由于撒鹽后可使積雪的熔點(選填“升高”或“降低”)。
4.冬天的滑冰場時常要人工造雪,造雪機將水注入專用噴管,高壓空氣將水份子分割成微小的粒子并噴到嚴寒的空氣中,這種微小的粒子(小水滴)(填一種物態變化名稱)冰晶落到地面,這就是人工造雪,發生該物態變化時會熱(選填“吸”或“放”)。
5.如圖是某種物質的融化圖象,按照圖象回答下述問題:
(1)該物質是(選填“晶體”或“非晶體”),其熔點是℃;
(2)該物質溶化過程用了min,BC段該物質處于態。
6.把正在融化的冰領到氣溫為0℃的屋子里,冰能不能繼續融化?
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