2020_2021学年高中物理第九章固体液体和物态变化4物态变化中的能量交换课时作业课件新人教版选修
物态变化过程中的热量变化
物态变化过程中的热量变化物态变化是物质从一个物态转变为另一个物态的过程。
在这个过程中，热量的变化起着重要的作用。
下面将从固态到液态、液态到气态，以及气态到液态、液态到固态这四个物态变化过程中的热量变化进行探讨。
首先，让我们来看一下从固态到液态的物态变化过程。
当物质从固态变为液态时，需要吸收一定的热量。
这是因为在固态中，分子之间相互排列紧密，并以固定的位置振动，形成了比较稳定的结构。
当外界加热时，分子的振动幅度增大，使得结构变得不稳定，分子之间的相互作用减弱，这样就克服了分子间的相互吸引力，从而使物质变为液态。
而吸收的热量则被用于打破固态结构，使分子自由运动。
接下来，我们来讨论液态到气态的物态变化过程。
当物质从液态变为气态时，同样需要吸收热量。
这是因为在液态中，分子之间的吸引力比较强，分子之间相对固定地排列。
当外界加热时，分子的动能增加，分子振动加剧，从而克服液体表面的张力，并且克服分子之间的相互作用力，使分子能够逃离液体表面，进入气相。
在这个过程中，液态物质需要吸收热量以克服分子间的相互作用力，从而转变为气态。
然而，当物质从气态转变为液态时，反应则完全相反。
在这个过程中，物质需要释放热量。
当气态分子失去能量，温度下降时，分子的动能减小，分子之间的吸引力逐渐增强，直到分子能够重新排列成为液体。
在这个过程中，气态物质释放出热量，因为分子重新排列成为液态时，重新形成了更紧密的结构。
最后，我们来看液态到固态的物态变化过程。
当物质从液态转变为固态时，同样需要释放热量。
在液态中，分子之间的吸引力相当大，分子有比较自由的运动能力。
但随着温度的下降，分子的动能减小，而分子之间的吸引力逐渐增加。
当分子的振动幅度减小到一定程度时，分子将重新排列成为固态结构。
在这个过程中，液态物质释放出热量，使得分子重新排列成为固体。
总结起来，固态到液态和液态到气态的物态变化过程需要吸收热量，而气态到液态和液态到固态的物态变化过程则需要释放热量。
高中物理第九章固体液体和物态变化第4节物态变化中的能量交换课件新人教版选修
第4节 物态变化中的能量交换
第4节 物态变化中的能量交换
刷基础
题型1 熔化及熔化热
1．晶体在熔化过程中所吸收的能量，将主要用于( B )
A．增加分子的动能 B．增加分子势能 C．既增加分子的动能，也增加分子的势能 D．既不增加分子动能，也不增加分子势能
解析
晶体熔化过程中，吸收热量，但温度不变，吸收的热量用于克服分子间的作用力做功，增加分子势能 ，B正确．
解析
液体的沸点与温度无关，大气压强为1.01×105Pa时，水的沸点是100℃不变，故A错误；该图线说 明温度t越高，单位质量的水汽化时需要的能量Q越小，故B正确；液化与汽化是相反的过程，汽化 热与温度有关，则水蒸气液化放出的热量也与温度有关，故C错误；该图线在100 ℃以后是水的过热 状态，可以理解为水没有来得及汽化，故D错误．
第4节 物态变化中的能量交换
刷基础 B
解析
首次使用时，必须加注热水，此时固态物质熔化吸收热量，此后，当水的温度为55 ℃以下时，液态 物质会凝固放热，保持水温不变，B正确．
第4节 物态变化中的能量交换
刷基础 D
解析
晶体有固定的熔点和凝固点，非晶体没有固定的熔点或凝固点，故A、B错误；不同晶体虽然都有 熔点，但熔点一般不同，故C错误；非晶体没有熔点，熔化时吸收热量，温度不断升高，故D正 确．
第4节 物态变化中的能量交换
B
刷基础
解析
冷与不冷是将下雪过程中与下雪过后的温度进行对比来说的，故A正确；雪可以直接升华为水蒸气， 故B错误；雪的熔化、熔化后水的蒸发以及雪的升华都需要吸热，会导致气温的降低，故C正确； 人们感觉的“冷”与“不冷”除与温度有关之外，还受空气湿度的影响，故D正确．本题选说法错 误的，故选B.
2020_2021学年高中物理第九章固体液体和物态变化第4节物态变化中的能量交换新人教版选修3_3
第4节物态变化中的能量交换1．(2020·湖北省黄冈市黄州区校级模拟)水的凝固点为0 ℃，酒精的凝固点为－117 ℃，小华同学把酒精和水的混合液体放入易拉罐，将易拉罐表面擦干净后放入冰箱的冷冻室(冷冻室温度可达－5 ℃)中，经过相当长的时间后，从冷冻室取出混合液体时，却发现混合液没有凝固。
同时观察到易拉罐周围有“白气”冒出，易拉罐外表面的下部和底部有白色粉末状物质生成，下列说法正确的是( D )A．混合液体从冷冻室取出时与放入前相比，温度没有发生改变B．将酒精加入水后，会使水的凝固点升高C．白色粉末物质是冰，是由水凝固而成D．易拉罐周围“白气”是水蒸气液化而成的解析：混合液体从冷冻室取出时与放入前相比，温度降低了，故A错误。
将酒精加入水后，会使水的凝固点降低，故B错误。
白色粉末物质是冰，是由水蒸气凝华而成，故C错误。
易拉罐周围“白气”是水蒸气液化而成的，故D正确。
2.(2020·山东省滕州市校级月考)如图所示是某种晶体加热熔化时，它的温度T随时间t 的变化图线，由图可知( D )A．图线中间平坦的一段，说明这段时间晶体不吸收热量B．这种晶体熔化过程所用时间是6 minC．A、B点对应的物态分别为固液共存状态、液态D．在图线中的AB段，吸收的热量增大了分子势能解析：图线中间平坦的一段，温度不变，晶体吸收的热量转化为分子的势能，故A错误。
A、B平坦的一段线段是晶体熔化的过程，所用的时间为4 min，故B错误。
晶体在A点时刚开始熔化，晶体还处于固态，在B点时，晶体全部熔化，变成液态，故C错误。
在图线中的AB段为晶体熔化阶段，分子平均动能不变，吸收的热量全部用来破坏晶体的规则结构，分子势能增大，故D正确。
3．(2020·江西省南昌二中高二下学期检测)取一横截面积是3×10－2 m2的不高的圆筒，筒内装水0.6 kg，用它来测量射到地面的太阳能。
某天中午在太阳光照射下2 min后，水的温度升高了1 ℃。
高中物理 第九章 固体、液体和物态变化 4 物态变化中的能量交换知识点总结素材 新人教版选修3-3(
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物态变化中的能量交换一、温度和温度计1、温度（1）温度：物体的冷热程度叫温度。
(2)我国的温度单位：℃（摄氏度)（3）摄氏温度的规定:在一标准大气压下，把冰和水的混合物温度规定为0℃，把沸水的温度规定为100℃，在0℃到100℃之间分100等份，每一份就是1℃。
2、温度计（1）.原理：利用液体的热胀冷缩的性质来工作。
(注意根据不同的测温需要选择液体。
（2)种类：常见的有实验室用温度计、体温计、家庭用的寒暑表温度计。
它们的量程（即测量范围）不同,分度值（每小格代表的数值）也不同.（3）使用方法：使用前先要两认清，一是认清量程，二是认清分度值(每小格代表的数值）；测量时一是注意放:要使温度计的玻璃泡完全浸入被测的液体中，不能碰到容器底和容器壁（原因有：一是易碰破,二是容器底和容器壁处的温度与液体中间的温度有差异）;二是注意等：放入后要稍等一会儿，待温度计的示数稳定后再读数（因为热传递需要过程,需要一段时间);三是注意正确的读：视线要与温度计中液柱的上表面相平。
二、熔化与凝固1、熔化（1）定义：固态变为液态.例如①春天来了,雪山上的冰雪熔化。
②太阳出来路上积雪熔化.(2）熔化吸热。
第9章 第4节 物态变化中的能量交换—2020-2021人教版高中物理选修3-3课件
固体、液体和物态变化
第四节 物态变化中的能量交换
第九章 固体、液体和物态变化
【素养目标定位】
※ 了解熔化热、汽化热等概念 ※ 掌握物态变化中的能量变化
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第九章 固体、液体和物态变化
【素养思维脉络】
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1
课前预习反馈
2
课内互动探究
3
核心素养提升
4
课堂巩固达标
5
课时强化作业
第九章 固体、液体和物态变化
(×)
(3)一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量大于液化
时放出的热量。
(×)
(4)把0 ℃的冰放在0 ℃的房间里冰可能会溶化。
(×)
(5)1 g 100 ℃的水的内能比1 g 100 ℃的水蒸气的内能小。
(√)
(6)汽化热与温度、压强有关。
(√)
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第九章 固体、液体和物态变化
答案：6 kg
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第九章 固体、液体和物态变化
解析：因为水降温并结冰的过程中将放出热量，所以窖内温度不会太低。 设这些水结成0 ℃的冰时放出的热量为Q，则 Q＝mλ＋cmΔt＝200×3.35×105 J＋200×4.2×103×10 J＝7.54×107 J 设 燃 烧 M 千 克 干 木 柴 可 以 释 放 出 这 么 多 的 热 量 Q ＝ Mk ， 即 M ＝ Q/k ＝ 7.54×107/1.26×107 kg＝6 kg。
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第九章 固体、液体和物态变化
『想一想』 生活在北方的人都知道“下雪不冷化雪冷”，意思是说融雪天往往比下雪 天更冷，这是为什么呢？
答案：融雪时，雪由固态变成液态要从周围吸收大量的热量，使周围的气 温更低，人感觉更冷。
2020年高中物理第9章固体、液体和物态变化3饱和汽与饱和汽压4物态变化中的能量交换课件新人教版选修3_3
规律二 绝对湿度和相对湿度问题 人们对湿度的感觉，不是直接跟大气的绝对湿度有关，而是 跟相对湿度有关．绝对湿度相同时，温度越高，离饱和状态越远， 越容易蒸发，感觉越干燥；相反，气温越低，越接近饱和状态， 感觉越潮湿．
【例题 2】 不同温度下水的饱和汽压如下表所示．由如下
数据能确定天气最干燥的是( )
A．冬天的绝对湿度大
B．夏天的绝对湿度大
C．冬天的绝对湿度小
D．夏天的绝对湿度小
【解析】 因冬天比夏天的气温低，对应的饱和汽压小，又 根据相对湿度公式可知，冬天的绝对湿度小，夏天的绝对湿度大， 所以 B、C 项对．
【答案】 BC
规律三 物态变化中的能量变化问题 物态变化中的能量变化如图：
【例题 3】 关于汽化热的概念，下列描述准确的是( ) A．某种液体变成一定温度的气体时所吸收的热量和其质量 之比 B．某种液体沸腾时，所吸收的能量和其质量之比 C．某种液体在特定的温度下汽化时所吸收的能量与其质量 的比值 D．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
【解析】 密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的，保持温 度不变，增大容器的体积，就会变成不饱和汽，所以 A 项错误； 温度一定时，同种液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关，也与液 体上方有无其他气体无关．例如：100 ℃时饱和水汽压是 76 cmHg，所以 C 项错误；相同温度下，不同液体的饱和汽压是不 相同的，所以 D 项错误．
不同温度下水的饱和汽压(单位：毫米汞柱)
t/℃ －5
0
5 10 20 30
ps 3.16 4.58 6.54 9.21 17.54 31.82 A.天气温度为－5 ℃，绝对湿度为 2 mm 汞柱
B．天气温度为 0 ℃，绝对湿度为 3 mm 汞柱
高中物理第九章固体液体和物态变化4物态变化中的能量交换课件新人教版选修3
考点二 物态变化中能量、温度特点的分析
1．晶体熔化过程中的能量特点 固体分子间的强大作用使固体分子只能在各自的平衡位置 附近振动．对固体加热，在其开始熔化之前，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其他分子的束缚，从而可以在 其他分子间移动，固体开始熔化．
1．在一个大气压下，1克100 ℃的水吸收2.26×103 J热量 变为1克100 ℃的水蒸气．在这个过程中，以下四个关系式正确 的是( D )
A．2.26×103 J＝气的内能＋水的内能 B．2.26×103 J＝气的内能－水的内能 C．2.26×103 J＝气的内能＋水的内能＋水变成气体积膨 胀对外界做的功 D．2.26×103 J＝气的内能－水的内能＋水变成气体积膨 胀对外界做的功
(m)之比，叫做这种晶体的熔化热．
用λ表示晶体的熔化热，则λ＝
Q m
，在国际单位制中熔化热
的单位是焦耳/千克(J/kg)．
4．说明：不同的晶体有不同的结构，要破坏不同物质的 结构，所需的能量也就不同．所以不同的晶体有不同的熔化 热；同种晶体有相同的 熔化热．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．非晶体在熔化过程中温度会 不断变化，而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量 是不同的，所以非晶体没有确定的熔点．
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，非晶体没有 固定的熔点，也就没有固定的熔化热．
【例2】 将500 g处于熔点的液态铅，倒入体积为1 L、温 度为22 ℃的水中，铅在水中凝固，此时水的温度升高，并有一 部分水变成了100 ℃的水蒸气，如果余下的水最后温度是27 ℃，那么变成水蒸气的水的质量是多少？[已知铅的熔点为327 ℃，熔化热为0.247×105 J/kg，比热容为126 J/(kg·℃)，水在 100 ℃时的汽化热为2.26×106 J/kg，只考虑100 ℃的水汽化为 100 ℃的水蒸气汽化时吸收的热量]
高中物理第九章固体、液体和物态第4讲物态变化中的能量交换学案新人教版选修3_3
第4讲物态变化中的能量交换[目标定位] 1.知道熔化和凝固、汽化和液化的物态变化过程.2.知道物态变化过程中伴随能量的交换.3.掌握能量守恒定律．一、熔化热1．熔化和凝固熔化：物质从固态变成液态的过程．凝固：物质从液态变成固态的过程．2．熔化热某种晶体在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．二、汽化热1．汽化和液化汽化：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．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．一、熔化热的理解与计算1．熔化时吸热，凝固时放热．固态物质的分子受到周围其他分子的强大作用，被束缚在一定的位置振动，只有加热吸收热量，分子动能增加，才能摆脱其他分子的束缚，从而可以在其他分子之间移动，于是固体开始熔化．2．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等．3．不同的晶体有不同的空间点阵，要破坏不同物质的结构，所需的能量就不同．因此不同晶体的熔化热也不相同．4．非晶体液化过程中温度会不断改变，而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的，所以非晶体没有确定的熔化热．例1关于固体的熔化，下列说法正确的是( )A．固体熔化过程，温度不变，吸热B．固体熔化过程，温度升高，吸热C．常见的金属熔化过程，温度不变，吸热D．对常见的金属加热，当温度升高到一定程度时才开始熔化答案CD解析只有晶体熔化时，温度才不变；在温度达到熔点之前，吸收的热量主要用来增加分子的平均动能，因而温度一直升高；当温度达到熔点开始熔化时就不再变化．借题发挥(1)晶体熔化过程，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点．(2)非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升．例2当晶体的温度正好是熔点或凝固点时，它的状态( )A．一定是固体B．一定是液体C．可能是固体D．可能是液体E．可能是固液共存答案CDE解析晶体温度升高到熔点，将开始熔化，而且整个熔化过程温度保持不变；而液态晶体在降温到一定温度时，若继续放热，将会发生凝固现象，而且整个凝固过程温度不变，这个温度称为凝固点．对于同一种晶体来说，熔点和凝固点是相同的．因此在这个确定的温度下，晶体既可能是固体(也许正准备熔化)，也可能是液体(也许正准备凝固)，也可能是固液共存，例如：有0 ℃的水，0 ℃的冰，也有0 ℃的冰水混合物，0 ℃的水放热将会结冰，而0 ℃的冰吸热将会熔化成水．二、汽化热的理解与计算1．液体汽化时，液体分子离开液体表面，要克服其他分子的吸引而做功，因此要吸收热量．汽化过程中体积膨胀要克服外界气压做功，也要吸收热量，所以液体汽化时的汽化热与温度和外界气压都有关系．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．例3有人说被100 ℃的水蒸气烫伤比被100 ℃的水烫伤更为严重，为什么？答案100 ℃的水蒸气本身温度已经很高，当它遇到相对冷的皮肤还会液化放出热量，所以被100 ℃的水蒸气烫伤比被100 ℃的水烫伤更为严重．借题发挥解题的关键是应明确汽化热，即100 ℃的水蒸气液化并降温时放出的热量比100 ℃的水温度降低时放出的热量多得多．三、从能量和微观的角度分析熔化过程与汽化过程的不同1．熔化时，物体体积变化较小，吸收的热量主要用来克服分子间的引力做功．2．汽化时，体积变化明显，吸收的热量一部分用来克服分子间的引力做功，另一部分用来克服外界压强做功．例4一定质量的0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时，其分子动能之和E k和分子势能之和E p的变化情况是( )A．E k变大，E p变大B．E k变小，E p变小C．E k不变，E p变大D．E k不变，E p变小答案 C解析0 ℃的冰熔化成水，温度不变，故分子的平均动能不变，而分子总数不变，E k不变；冰熔化过程中吸收的热量用来增大分子势能，故C正确．熔化热的理解与计算1．质量相同的下列物质熔化热最大的是( )A．铝在熔化过程中吸收了395.7 kJ能量B．铜在熔化过程中吸收了205.2 kJ能量C．碳酸钙在熔化过程中吸收了527.5 kJ能量D．氯化钠在熔化过程中吸收了517.1 kJ能量答案 C解析熔化过程中单位质量的物体吸收的热叫做熔化热．汽化热的理解与计算2．1 g 100 ℃的水与1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下列说法正确的是( )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．1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能答案AD解析温度是分子平均动能的标志，因而在相同的温度下，分子的平均动能相同，又 1 g 水与1 g水蒸气的分子数相同，因而分子总动能相同，A正确；100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，分子距离变大，要克服分子引力做功，因而分子势能增加，所以100 ℃水的内能小于100 ℃水蒸气的内能．3．在压强为1.01×105 Pa时，使10 kg 20 ℃的水全部汽化，需要吸收的热量是多少？[已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，100 ℃时水的汽化热为L＝2 260 kJ/kg]答案 2.596×107 J解析压强为1.01×105 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，应先使水的温度上升到100 ℃，则需吸收的热量总共为Q＝cmΔt＋m·L＝4.2×103×10×(100－20)J＋10×2 260×103 J＝2.596×107 J.物态变化中的能量转换4．如图所示的四个图象中，属于晶体凝固图象的是( )答案 C解析晶体凝固时有确定的凝固温度，非晶体没有确定的凝固温度，故A、D图象是非晶体的图象；其次分清熔化时在达到熔点前是吸收热量，温度升高，而凝固过程则恰好相反，故C正确.(时间：60分钟)题组一熔化和熔化热1．晶体在熔化过程中，吸收热量的作用是( )A．增加晶体的温度B．克服分子间引力，增加分子势能C．克服分子间引力，使分子动能增加D．既增加分子动能，也增加分子势能答案 B解析晶体在熔化过程中，温度不变所以分子平均动能不变，吸收的热量增加分子势能．2．为了浇铸一个铜像，使用的材料是铜，则此过程的物态变化是( )A．一个凝固过程B．一个熔化过程C．先熔化后凝固D．先凝固后熔化答案 C解析浇铸铜像必须将铜先化成铜水浇入模子，待冷却后才能成为铜像．3．大烧杯中装有冰水混合物，在冰水混合物中悬挂一个小试管，试管中装有冰，给大烧杯加热时，以下现象中正确的是( )A．烧杯中的冰和试管内的冰同时熔化B．试管内的冰先熔化C．在烧杯内的冰熔化完以前，试管内的冰不会熔化D．试管内的冰始终不熔化答案 C解析物体间要发生热传递的条件是两者间存在温度差．冰水混合物中的冰熔化完以前，温度仍保持在0 ℃.当试管中的冰达到0 ℃时，两者不再传递热量，故开始时试管内的冰不能熔化，只有当烧杯中的冰熔化完毕，温度开始上升时，试管中的冰才开始熔化，所以C选项正确．题组二汽化和汽化热4．下列说法正确的是( )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、压强有关答案ABD解析不同的晶体有不同的结构，要破坏不同物质的结构，所需的能量也不同．因此，不同晶体的熔化热不相同，故A正确；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，故B正确；非晶体液化过程中温度会不断变化，而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的，所以非晶体没有确定的熔化热，故C不正确；汽化热与温度、压强都有关，故D正确．5．下列液化现象中属于降低气体温度而液化的是( )A．家用液化石油气B．自然界中的雾和露C．自来水管外壁的小水珠D．锅炉出气口喷出的“白汽”答案BCD6．能使气体液化的方法是( )A．在保持体积不变的情况下不断降低气体的温度B．在保持体积不变的情况下，使气体温度升高C．在保持温度不变的情况下增大压强，能使一切气体液化D．降低气体的温度到某个特殊温度以下，然后增大压强答案AD解析从能量转换的角度分析只要放出热量，就可以使气体液化，但从影响气体液化的因素分析，只要不断降低温度或降低温度到某一特定值以下，再增大压强就可以使气体液化．7．火箭在大气中飞行时，它的头部跟空气摩擦发热，温度可达几千摄氏度，在火箭上涂一层特殊材料，这种材料在高温下熔化并且汽化，能起到防止烧坏火箭头部的作用，这是因为( )A．熔化和汽化都放热B．熔化和汽化都吸热C．熔化吸热，汽化放热D．熔化放热，汽化吸热答案 B解析物质在熔化和汽化过程中都是吸收热量的，故B选项正确．8．在大气压强为1.013×105Pa的条件下，要使m＝2.0 kg、t＝100 ℃的水全部变成水蒸气，至少需要多少热量？(水的汽化热L＝2.26×106J/kg)答案 4.52×106 J解析100 ℃水全部变成水蒸气，需要吸收的热量：Q＝mL＝2.0×2.26×106 J＝4.52×106 J题组三综合应用9．下列说法中正确的是( )A．冰在0 ℃时一定会熔化，因为0 ℃是冰的熔点B．液体蒸发的快慢与液体温度的高低有关C．0 ℃的水，其内能为零D．冬天看到嘴里吐出“白汽”，这是汽化现象答案 B解析熔化不仅需要温度达到熔点，还需要继续吸热，故A错；液体温度高，其分子运动加剧，容易跑出液面，即蒸发变快，故B对；0 ℃的水分子也在永不停息地做热运动，其内能不为零，故C错；冬天嘴中的气体温度较高，呼出遇到冷空气后液化为小水滴，即为“白汽”，故D错．10．关于液体的汽化，正确的是( )A．液体分子离开液体表面要克服其他液体分子的引力而做功B．液体的汽化热是与某个温度相对应的C．某个温度下，液体的汽化热与外界气体的压强有关D．汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功答案ABC11．在一个大气压下，1克100 ℃的水吸收2.26×103J热量变为1克100 ℃的水蒸气．在这个过程中，以下四个关系式正确的是( )A．2.26×103 J＝汽的内能＋水的内能B．2.26×103 J＝汽的内能－水的内能C．2.26×103 J＝汽的内能＋水的内能＋水变成水蒸气时体积膨胀对外界做的功D．2.26×103 J＝汽的内能－水的内能＋水变成水蒸气时体积膨胀对外界做的功答案 D解析液体汽化时吸收的热量一部分用来克服分子引力做功，增加内能，一部分用来膨胀对外界做功，D对．12．横截面积为3 dm2的圆筒内有0.6 kg的水，太阳光垂直照射了2 min，水温升高了1 ℃，设大气顶层的太阳能只有45%到达地面，试估算出太阳的全部辐射功率为多少？(保留一位有效数字，设太阳与地球之间的平均距离为1.5×1011 m)答案4×1026 W解析水温升高1 ℃所吸收的热量设为Q，则Q＝cmΔt＝4.2×103×0.6×1 J＝2.52×103J．设地球表面单位时间、单位面积上获得的热量为Q′，则Q′＝QSt＝2.52×1033×10－2×2×60W/m2＝7.0×102 W/m2.太阳向地球表面单位面积上辐射能量的功率为P′＝Q′η＝7.0×10245%≈1.56×103W/m2.以太阳与地球间距离为半径的球体的表面积为S′＝4πr2＝4×3.14×(1.5×1011)2m2≈2.8×1023m2，太阳的全部辐射功率为P＝P′S′＝1.56×103×2.8×1023W≈4×1026 W.。
高中物理 第9章 固体、液体和物态变化 4 物态变化中的能量交换课件3高二选修33物理课件
答案：C
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反思领悟(lǐnɡ wù)：解此类题目的关键是准确地理解和掌握概 念，分析其影响因素，再从各影响因素入手分析题设所给出的条 件，即可进行解答．
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3．质量相同的下列物质熔化热最大的是( ) A．铝在熔化过程中吸收了395.7 kJ能量 B．铜在熔化过程中吸收了205.2 kJ能量
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解析：只有晶体熔化时，温度才不变；在温度达到熔点之前， 吸收的热量主要用来增加分子的平均动能，因而温度一直升高；当 温度达到熔点开始熔化时就不再变化．
答案：CD 反思领悟(lǐnɡ wù)：(1)晶体熔化过程，当温度达到熔点时，吸收 的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却 保持不变，所以晶体有固定的熔点． (2)非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热
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2．液体汽化中的能量特点 液体汽化时，由于体积明显增大，吸收热量，一部分用来克服 (kèfú)分子间引力做功，另一部分用来克服(kèfú)外界压强做功． 3．固体熔化中的温度特点 晶体熔化过程，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破 坏空间点阵．增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以 晶体有固定的熔点．非晶体没有空间点阵，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． 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，非晶体没有固定的熔 点，也就没有固定的熔化热．
(2)传递给非晶体的能量，主要转变为分子动能．在任何情况下，只
趣话高中物理选修3第9章固体。液体和物态变化第4节物态变化中的能量交换
第4节物态变化中的能量交换固体变成液体，液体变成气体，都要从外界吸收热量，反之，要释放能量。
我们就谈谈这种能量的交换。
物体从固态变为液态，称为熔化，吸收的热量就是熔化热。
对于晶体，有固定的熔点，也就有固定的熔化热。
如果物体从液态变为固态，要放出热量，这个称为凝固热。
根据能量守恒原理，熔化热和凝固热是相等的。
对于非晶体，没有固定的熔点，各个不同温度下吸收热量不同，无法得出一个固定的熔化热。
固体分子之间有强大的作用力，分子不会流动，不是流体。
固体的分子只会在一个范围内振动。
如果要变成液体，就要克服分子间的作用力，就需要增加动能，当动能大到足以克服分子间势能的时候，就可以脱离分子力的束缚，自由流动，成为液体。
熔化热的单位是J/kg，是指单位质量的物体熔化吸收的热量，由于这个单位较小，一般使用kJ/kg。
热量也是能量的一种转移计量单位，与功相似，单位是焦耳。
物体的熔化热与压强有关，一般应说明是在什么压强下的熔化热。
几种物质熔化热的数据见课本。
如标准大气压下，1千克冰化成水需要吸收333.8kJ的热量。
物体从液态变为气态需要更多的热量。
因为液体分子间也有引力，一个液体分子受到其它液体分子的引力，如果变成气体，分子间的引力可以忽略不计，这样，液体分子就要克服其它分子的引力做功。
需要大量的热量提高分子的动能，这些热量没有是动能变大，温度不变，全部用来克服势能了。
这个热量比熔化热大得多，如1kg水变成水蒸气要吸收2260kJ 的热量。
由于物体的沸点与压强有关，所以物体的汽化热与压强也有关系。
压强越大，物体气化需要的热量越大。
同样，物体有气态变为液态也会放出热量。
将气体液化的方法有两种，冷冻和压缩。
由于冷冻不易，采取压缩液化气体的方式较多。
比如我们做饭用的液化石油气，简称液化气，在液化气罐中压强较大，就是液体，放出来后，压强变小，就是气体，可供燃烧。
液化气就是利用压缩的方式变成液体的。
冰箱和空调是我们夏天不可或缺的制冷利器。
高中物理3-3课本目录
高中物理3-3课本目录
《人教版高中物理选修3-3目录》如下：
人教版高中物理选修3-3目录：第七章分子动理论
1、物体是由大量分子组成的
2、分子的热运动
3、分子间的作用力
4、温度和温标
5、内能
人教版高中物理选修3-3目录：第八章气体
1、气体的等温变化
2、气体的等容变化和等压变化
3、理想气体的状态方程
4、气体热现象的微观意义
人教版高中物理选修3-3目录：第九章固体、液体和物态变化
1、固体
2、液体
3、饱和汽与饱和汽压
4、物态变化中的能量交换
人教版高中物理选修3-3目录：第十章热力学定律
1、功和内能
2、热和内能
3、热力学第一定律能量守恒定律
4、热力学第二定律
5、热力学第二定律的微观解释
6、能源和可持续发展。
高中物理第九章固体液体和物态变化4物态变化中的能量交换课后作业含解析新人教版选修3_3
物态变化中的能量交换限时：45分钟总分：100分一、单项选择题(每小题7分，共49分)1．下列属于熔化的是( D )A．糖放在水中后逐渐化成了糖水B．夏天放棒冰的杯子外壁有小水珠C．露水的形成D．棒冰变成了糖水解析：糖放在水中形成糖水这是化学上在水分子和糖分子共同作用下的溶解，熔化是由温度造成的固态变液态，放棒冰的杯子外壁的小水珠是液化形成的，露水的形成是液化现象．2．在一个大气压下，1克100 ℃的水吸收2.26×103J热量变为1克100 ℃的水蒸气．在这个过程中，以下四个关系式正确的是( D )A．2.26×103 J＝汽的内能＋水的内能B．2.26×103 J＝汽的内能－水的内能C．2.26×103 J＝汽的内能＋水的内能＋水变成汽体积膨胀对外界做的功D．2.26×103 J＝汽的内能－水的内能＋水变成汽体积膨胀对外界做的功解析：液体汽化时吸收的热量一部分用来克服分子引力做功，增加内能，一部分用来膨胀对外界做功，D对．3.如图所示，在一个大烧杯A内放一个小烧杯B，杯内都放有水，现对A的底部加热，则( C )A．烧杯A中的水比B中的水先沸腾B．两烧杯中的水同时沸腾C．烧杯A中的水会沸腾，B中的水不会沸腾D．上述三种情况都可能解析：沸腾的条件是：(1)达到沸点；(2)能继续吸热．对烧杯A加热到水的沸点后，若继续加热，烧杯A中的水会沸腾．由于沸腾时水的温度保持在沸点不变，即烧杯B中的水也达到沸点，但由于它与烧杯A中的水处于热平衡状态，两者无温度差，无法再从烧杯A的水中吸收热，因此烧杯B中的水只能保持在沸点而不会沸腾．4．某兴趣小组以相同的烧杯盛等量的水，用相同的热源同时加热，甲杯为隔水加热，乙杯为隔油加热，丙杯为隔沙加热，加热一段时间后，测得烧杯外物质的温度分别为水温100 ℃、油温300 ℃、沙温600 ℃，且观察到乙、丙两烧杯中的水呈沸腾状态，则三杯水的温度高低顺序为( D )A．甲>乙>丙B．甲<乙<丙C．甲<乙＝丙D．甲＝乙＝丙解析：甲杯外水温为100 ℃，所以甲杯中的水温也为100 ℃，乙、丙两烧杯外的物质温度虽然分别达到了300 ℃和600 ℃，但由于两烧杯中的水呈沸腾状态，所以两烧杯中的水温也同为100 ℃，D正确．5．为了浇铸一个铜像，使用的材料是铜，则此过程的物态变化是( C )A．一个凝固过程B．一个熔化过程C．先熔化后凝固D．先凝固后熔化解析：浇铸铜像必须将铜先化成铜水浇入模子，待冷却后才能成为铜像．6. 火箭在大气中飞行时，它的头部跟空气摩擦发热，温度可达几千摄氏度，在火箭上涂一层特殊材料，这种材料在高温下熔化并且汽化，能起到防止烧坏火箭头部的作用，这是因为( B )A．熔化和汽化都放热B．熔化和汽化都吸热C．熔化吸热，汽化放热D．熔化放热，汽化吸热解析：物质在熔化和汽化过程中都是吸收热量的，故B选项正确．7．下列说法中正确的是( B )A．冰在0 ℃时一定会熔化，因为0 ℃是冰的熔点B．液体蒸发的快慢与液体温度的高低有关C．0 ℃的水，其内能也为零D．冬天看到嘴里吐出“白气”，这是汽化现象解析：熔化不仅需要温度达到熔点，还需要继续吸热，故A错．液体温度高，其分子运动加剧，容易跑出液面，即蒸发变快，故B对.0 ℃的水分子也在永不停息地做热运动，其内能不为零，故C错．嘴中的气体温度较高，遇到冷空气后液化为小水滴，即为“白气”，故D错．二、多项选择题(每小题9分，共27分)8．下列说法正确的是( BD )A．晶体和非晶体一样，都具有确定的熔点B．晶体熔化时具有确定的熔化热，而非晶体则没有确定的熔化热C．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量少于凝固时放出的热量D．不同晶体的熔化热并不相同解析：晶体有确定的熔点和熔化热，而非晶体则没有确定的熔点和熔化热，所以A错，B对；一定质量的某晶体，熔化时吸收的热量等于凝固时放出的热量，故C错；不同晶体的熔化热不相同，故D对．9．如图所示，甲、乙、丙三种固体物质，质量相等，加热过程中，相同时间内吸收的热量相等，从其温度随时间变化的图象可以判断( AD )A．甲、丙是晶体，乙是非晶体B．乙是晶体，甲、丙是非晶体C．乙是非晶体，甲的熔点比丙低D．乙是非晶体，甲的熔点比丙高解析：晶体在熔化过程中吸热，但是温度不发生变化，这是晶体的重要特征，由题图知甲、丙为晶体，故选项A正确．从熔点上看甲到t2时才熔化，故选项D正确．10．关于液体的汽化，正确的是( ABC )A．液体分子离开液体表面要克服其他液体分子的引力而做功B．液体的汽化热是与某个温度相对应的C．某个温度下，液体的汽化热与外界气体的压强有关D．汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功解析：分子间存在相互的作用力，汽化时液体分子离开液体表面逃逸出去，要克服分子间的相互作用力消耗能量，液体的汽化热与温度相对应，温度不同，液体变为蒸汽所需的汽化热不同．三、非选择题(共24分)11．(12分)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倍？已知0 ℃时水的汽化热L＝2.49×106 J/kg，冰的熔化热为λ＝3.34×105 J/kg.答案：88%解析：由题意知水蒸发时需要的汽化热的热量只能由其余的水结成冰所减少的内能来提供．设蒸发的水的质量是m 1，结成冰的质量是m 2， 蒸发所需吸收的热量：Q 1＝m 1L ， 水结成冰所放出的热量： Q 2＝m 2λ. 由于容器与外界不发生热交换，Q 1＝Q 2，即m 1L ＝m 2λ，得m 2m 1＝L λ.所以结成冰的质量与原有水质量之比：m 2m 1＋m 2＝L λ＋L ＝ 2.49×1063.34×105＋2.49×106≈0.88， 即m 冰＝88%m 水．12．(12分)横截面积为3 dm 2的圆筒内有0.6 kg 的水，太阳光垂直照射了2 min ，水温升高了1 ℃，设大气顶层的太阳能只有45%到达地面，试估算出太阳的全部辐射功率为多少？(保留一位有效数字，设太阳与地球之间平均距离为1.5×1011m)答案：4×1026W解析：水温升高1 ℃所吸收的热量设为Q ，则Q ＝cm Δt ＝4.2×103×0.6×1 J＝2.52×103J ．设地球表面单位时间、单位面积上获得的热量为Q ′，则Q ′＝Q St ＝ 2.52×1033×10－2×2×60W/m 2＝7.0×102W/m 2.太阳向地球表面单位面积上发送能量的功率为P ′＝Q ′η＝7.0×10245%≈1.56×103 W/m 2.以太阳与地球间距离为半径的球体的表面积为S ′＝4πr 2＝4×3.14×(1.5×1011)2m 2≈2.8×1023m 2，太阳的全部辐射功率为P ＝P ′S ′＝1.56×103×2.8×1023W≈4×1026W.。
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8．关于液体的汽化，正确的是(ABC )
A．液体分子离开液体表面要克服其他液体分子的引力而做 功
B．液体的汽化热是与某个温度相对应的 C．某个温度下，液体的汽化热与外界气体的压强有关 D．汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功
解析：分子间存在相互的作用力，汽化时液体分子离开液体 表面逃逸出去，要克服分子间的相互作用力消耗能量，液体的汽 化热与温度相对应，温度不同，液体变为蒸汽所需的汽化热不同．
7．能使气体液化的方法是( AD )
A．在保持体积不变的情况下不断降低气体的温度 B．在保持体积不变的情况下，使气体温度升高 C．在保持温度不变的情况下增大压强，能使一切气体液化 D．降低气体的温度到某个特殊温度以下，然后增大压强
解析：从能量转换的角度分析只要放出热量，就可以使气体 液化，但从影响气体液化的因素分析，只要无限度地降低温度或 降低温度到某一特定值以下，再增大压强就可以使气体液化．
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(2)下列物体都能导热，其中导热本领最好的是( D )
A．铁管
B．铝管
C．铜管
D．热管
(3)用“热管”可以很快地把一个物体内部产生的热量散发出
来，你能想出它的一个应用实例吗？
答案：将“热管”安装在航天器上．
解析：熔化不仅需要温度达到熔点，还需要继续吸热，故 A 错．液体温度高，其分子运动加剧，容易跑出液面，即蒸发变快， 故 B 对.0 ℃的水分子也在永不停息地做热运动，其内能不为零， 故 C 错．嘴中的气体温度较高，遇到冷空气后液化为小水滴，即 为“白气”，故 D 错．
二、多项选择题
6．下列说法正确的是( BD )
解析：首次使用时，必须加注热水，此时固态物质熔化，吸 收热量，当水的温度下降到 55 ℃以下时，此时固态物质会凝固， 放出热量，在此过程中水能较长时间保持温度不变．
4．火箭在大气中飞行时，它的头部跟空气摩擦发热，温度可 达几千摄氏度，在火箭上涂一层特殊材料，这种材料在高温下熔
化并且汽化，能起到防止烧坏火箭头部的作用，这是因为( B )
2．无论是严冬还是酷暑，在使用冷暖空调的房间窗户玻璃表 面，有时会出现小水珠．下列关于这一现象的说法中，正确的是
( D)
A．无论冬夏，小水珠总是附着在玻璃的内表面 B．无论冬夏，小水珠总是附着在玻璃的外表面 C．夏天，小水珠附着在玻璃的内表面，冬天，小水珠附着 在玻璃的外表面 D．夏天，小水珠附着在玻璃的外表面，冬天，小水珠附着 在玻璃的内表面
解析：100 ℃的水蒸气放出汽化热成为 100 ℃的水，再从 100 ℃的水放出热量温度降到 30 ℃，放出热量为 Q 放＝Lm＋cm(100 ℃－30 ℃)0．5 kg 的 0 ℃的冰吸收热量熔化为 0 ℃的水，再从 0 ℃的水吸收热量温度升高到 30 ℃.还有 0 ℃的水 0.5 kg 从 0 ℃升 高到 30 ℃需吸收热量，总共吸收热量
解析：酷暑的夏天使用空调，室内温度低于室外温度，窗户 玻璃比室外空气温度低，室外空气中的水蒸气遇到冷的玻璃液 化，变为小水珠附着在玻璃外表面；寒冷的冬天使用空调，室内 温度高于室外温度，窗户玻璃比室内温度低，室内的水蒸气遇到 冷的玻璃液化，变为小水珠附着在玻璃的内表面，故选 D.
3．有一款新型水杯，在杯的和“快速升温”的功能．使用时，将水杯上下 晃动几分钟，可以将 100 ℃的开水降温至 55 ℃左右的温水，也可 以将冷水升温到 55 ℃左右的温水．依据上述说明推断其工作原理
Q 吸＝λm 冰＋cm 冰(30 ℃－0 ℃)＋cm 水(30 ℃－0 ℃) 因为 Q 放＝Q 吸，所以 m＝0.115 kg.
答案：0.115 kg
10．一电炉的功率 P＝200 W，将质量 m＝240 g 的固体样品 放在炉内，通电后的电炉内的温度变化如图所示．设全部电能转 化为热能并全部被样品吸收，试问：该固体样品的熔点和熔化热 为多大？
解析：由熔化曲线上温度不变的部分可找出熔点，根据熔化 时间和电炉功率可知电流做功的多少，这些功全部转化为热并全 部用于样品的熔化．样品的熔点为 60 ℃，熔化时间 t＝2 min， 电流做功 W＝Pt，设样品的熔化热为 λ，样品熔化过程中共吸收 热量 Q＝λm.
由 W＝Q，即 Pt＝λm. 得 λ＝Pmt＝220400××21×0－630 J/kg＝1×105 J/kg.
课时作业13 物态变化中的能量交换
时间：45 分钟 一、单项选择题
1．下列属于熔化的是( D )
A．糖放在水中后逐渐化成了糖水 B．夏天放棒冰的杯子外壁有小水珠 C．露水的形成 D．棒冰变成了糖水
解析：糖放在水中形成糖水这是化学上在水分子和糖分子共 同作用下的溶解，熔化是由温度造成的固态变液态，放棒冰的杯 子外壁的小水珠是液化形成的，露水的形成是液化现象．
答案：60 ℃ 1×105 J/kg
11．阅读下面材料，并回答有关问题． 热管是 20 世纪 80 年代研制出来的一种导热本领非常大的装 置，如图所示，它比铜的导热本领大上千倍，管内壁衬了一层多 孔的材料，叫做吸收芯，吸收芯中充有酒精或其他易汽化的液体， 当管的一端受热时，热量会很快传到另一端．这是什么道理呢？
三、非选择题 9．容器里装有 0 ℃的冰和水各 0.5 kg，向里面通入 100 ℃的 水蒸气后，容器里水升高了 30 ℃，假设容器吸收的热量可忽略不 计，并且容器是绝热的．计算一下通入的水蒸气的质量．[已知此 状态水的汽化热 L＝2.26×106 J/kg，冰的熔化热 λ＝3.35×105 J/kg，水的比热容 c＝4.2×103 J/(kg·℃)]
A．晶体和非晶体一样，都具有确定的熔点 B．晶体熔化时具有确定的熔化热，而非晶体则没有确定的熔 化热 C．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量少于凝固时放出的 热量 D．不同晶体的熔化热并不相同
解析：晶体有确定的熔点和熔化热，而非晶体则没有确定的 熔点和熔化热，所以 A 错，B 对；一定质量的某晶体，熔化时吸 收的热量等于凝固时放出的热量，故 C 错；不同晶体的熔化热不 相同，故 D 对．
A．熔化和汽化都放热 B．熔化和汽化都吸热 C．熔化吸热，汽化放热 D．熔化放热，汽化吸热
解析：物质在熔化和汽化过程中都是吸收热量的，故 B 选项 正确．
5．下列说法中正确的是( B )
A．冰在 0 ℃时一定会熔化，因为 0 ℃是冰的熔点 B．液体蒸发的快慢与液体温度的高低有关 C．0 ℃的水，其内能也为零 D．冬天看到嘴里吐出“白气”，这是汽化现象
原来，“热管”的一端受热时，这一端吸收芯中的液体因吸 热而汽化，蒸汽沿管子由受热一端跑到另一端，另一端由于未受 热，温度低，蒸汽就在这一端放热而液化，冷凝的液体被吸收芯 吸附，通过毛细作用又回到了受热的一端，如此循环往复，热管 里的液体不断地汽化和液化，把热量从一端传到另一端．如此往 复循环，热管里的液体不断地通过汽化和液化，把热量从一端传 递到另一端．液体汽化和气体液化时要分别吸收和放出大量的热， 热管正是利用了这一性质，达到高效传递热量的目的．“热管” 在一些高新技术领域发挥着重要作用．
请回答： (1)“热管”被加热的那一端的温度为什么不会很快升上去？ “热管”没有被加热的那一端的温度为什么会升高？
答案：“热管”被加热的一端，吸收芯中的液体在汽化时要 吸热，因此这一端的温度不会很快升上去．没有被加热的那一端， 原来温度较低，吸收芯中液体汽化的蒸气在这一端液化放热．因 此，它的温度会升高．
是( B )
A．首次使用时，必须加注冷水；降温时利用物质凝固放热； 升温时利用熔化吸热
B．首次使用时，必须加注热水；降温时利用物质熔化吸热； 升温时利用凝固放热
C．首次使用时，加注冷热水均可；降温时利用物质熔化吸 热；升温时利用凝固放热
D．首次使用时，加注冷热水均可；降温时利用物质凝固放 热；升温时利用熔化吸热