专题九 物态变化训练题答案
物态变化练习题与答案

物态变化练习题与答案物态变化是物理学中的一个重要概念,涉及到物质在不同温度和压力下的状态转变。
以下是一些物态变化的练习题及答案。
一、选择题1. 水由液态变成固态的过程称为:A. 蒸发B. 凝结C. 凝固D. 升华答案:C2. 下列哪个现象不属于物态变化?A. 冰融化成水B. 水蒸气凝结成雨C. 铁生锈D. 水蒸发成水蒸气答案:C3. 当温度降低时,水蒸气会:A. 蒸发B. 凝结C. 升华D. 凝固答案:B二、填空题4. 物质由固态直接变成气态的过程称为________。
答案:升华5. 物质由气态直接变成固态的过程称为________。
答案:凝华6. 当水的温度达到100°C时,在标准大气压下,水会________。
答案:沸腾三、简答题7. 描述一下水的三态变化过程。
答案:水的三态变化包括:液态水在温度降低时会凝固成固态的冰;固态的冰在温度升高时会融化成液态的水;液态的水在温度继续升高时会蒸发成气态的水蒸气;气态的水蒸气在温度降低时会凝结成液态的水,或者在温度和压力都很低的情况下直接凝华成固态的冰。
8. 为什么在冬天的早晨,窗户上会有雾气?答案:在冬天的早晨,室外温度较低,室内空气中的水蒸气遇到冷的窗户玻璃时,会凝结成液态的小水滴,形成雾气。
四、计算题9. 如果一个冰块的体积是200立方厘米,当它完全融化成水后,水的体积是多少?(冰的密度是0.92克/立方厘米,水的密度是1克/立方厘米)答案:首先计算冰的质量:200立方厘米× 0.92克/立方厘米 = 184克。
由于质量不变,融化成水后,水的体积为:184克÷ 1克/立方厘米 = 184立方厘米。
以上练习题涵盖了物态变化的基本概念、现象描述以及简单的计算,可以帮助学生更好地理解和掌握物态变化的知识。
中考物理总复习《物态变化》专项训练题(带答案)

中考物理总复习《物态变化》专项训练题(带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、选择题1.下列现象中,属于液化现象的是()A.春天,清晨的夜郎国家森林公园的树叶上出现露珠B.夏天,放在碗里的冰棍化成了水C.秋天,太阳出来后大雾消散D.冬天,清晨的窗户上出现了“冰花”2.如图所示是我国“神舟”载人飞船的返回舱,它的表面有层叫做“烧蚀层”的物质,当返回舱返回地球时,在通过大气层过程中,“烧蚀层”可以保护返回舱不因高温而烧毁。
“烧蚀层”能起这种作用,主要是它发生了()A.熔化和液化B.熔化和凝固C.熔化和凝华D.熔化和汽化3.下列事例中,能使蒸发变慢的措施是()A.用电热吹风机将头发吹干B.农业灌溉中用管道输水代替沟渠输水C.将湿衣服晾到向阳、通风的地方D.用扫帚把洒在地面上的水向周围扫开4.许多房间都有如图所示的玻璃窗.在闷热的夏天开着空调的甲房间和寒冷的冬天开着暖气的乙房间,玻璃窗上都会出现“水雾”.下列关于“水雾”是在玻璃窗的哪一面的说法中,正确的是()A.甲、乙两房间的“水雾”都在内表面B.甲、乙两房间的“水雾”都在外表面C.甲房间的“水雾”在外表面,乙房间的“水雾”在内表面D.甲房间的“水雾”在内表面,乙房间的“水雾”在外表面5.一种新兴的时尚美食如图,将干冰投入装水的盘中时,发现水在剧烈“沸腾”盘面上出现大量“白气”,此“白气”是()A.干冰升华产生的大量白色二氧化碳气体B.干冰升华放热使水汽化形成的水蒸气C.干冰熔化吸热使空气中水蒸气液化形成的小水滴D.干冰升华吸热使空气中水蒸气液化形成的小水滴6.小明做“纸锅烧水”实验,他把盛有水的纸盒放在酒精灯的火焰上烧,如图所示,水烧开了,而纸盒却没有烧着。
关于纸盒没有烧着,以下解释正确的是()A.水的沸点高于火焰温度B.纸的着火点高于火焰温度C.水的沸点低于纸的着火点D.纸的着火点低于水的沸点7.《淮南子》完整记载的“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,有关节气的谚语,下列分析正确的是()A.惊蛰:“微雨众卉新,一雷惊蛰始”,雨的形成是熔化,需要放热B.夏至:“荷风送香气,竹露滴清响”,露和雾的形成是汽化,需要吸热C.秋分:“风起白苹初日晚,霜雕红叶欲秋分”,霜的形成是凝华,需要放热D.大寒:“厚冰无裂文,短日有冷光”,水结冰时温度降低,不断对外界放热8.图甲是探究某种物质熔化时温度的变化规律的实验装置,在0-35mi内对物质加热得到如图乙所示的温度随时间变化的图象。
全国高中物理竞赛专题九 物态变化训练题答案

1、 两个完全相同的圆柱形绝热量热器,一个装有水结成的高25cm h =的冰,另一个装有0110C t =,高25c m h =的水.现在把水倒在冰上并立即标记水面位置.在达到热平衡以后发现,水面升高了0.5cm h ∆=.问冰的初始温度x t 是多少?已知3900kg m ρ=冰,2100J kg K c = 冰,冰熔解热53.410J kg λ=⨯,4200J kg K c = 水.解:由题可知,不是所有的水结冰,否则水面高度h ∆应为2.5cm ;稳定的温度应是00C .设冰水新界面的高度是1h ,根据质量守恒()112h h h h h h ρρρρ+=++∆-冰水冰水得到 1h h h ρρρ=+∆-水水冰故冰的质量增加(设S 为筒的截面积) ()1m h h S S h ρρρρρ∆=-=∆-水冰冰水冰根据热平衡方程()()100x c m t m c m t λ-+∆=-水水冰冰 得到0154.6C x c h t t c h c ρρλρρρ∆=--≈--水水水冰水冰冰冰2、 活动活塞将一汽缸分成容积均为33010m V -=的两个相等部分,一个装有干燥空气,另一个装有水和水蒸气,水的质量4g m =,加热汽缸,使活塞开始移动,当它移动到缸长的14时便停止了移动,试求1) 加热前缸内水蒸气的质量1m 是多少? 2) 汽缸内空气的质量2m 等于多少?解:加热汽缸,水不断蒸发,使活塞向装空气的这一侧移动,而一旦全部蒸发后,活塞位置将保持不变.1) 汽缸中两部分气体的初始温度为0T ,压强为0p ,终了状态时气体的温度为T ,压强为p .对空气,根据状态方程得00002Vp p VT T = (1) 对终了状态时水蒸气根据克拉伯龙方程得 01132V m m p RT μ+=(2)对初始状态的水蒸气根据克拉伯龙方程有 10001m p V RT μ=(3)将(2)、(3)中的压强关系式代入(1)取1118g mol μ-= 得 12g m = 2) 对汽缸中的空气在初始状态时有 20002m p V RT μ=(4)(3)、(4)两式相比,取1228g mol μ-= 得2 3.1g m =3、 在密闭的容器中盛有温度0100C s t =的饱和蒸汽和剩余的水,如水蒸气的质量1100g m =,水的质量21g m =,加热容器直到容器内所有的水全部蒸发,试问应把容器加热到温度T 为多少开?给容器的热量Q 为多少?需注意,温度每升高01C ,水的饱和汽压增大33.710P a ⨯,水的汽化热62.2510J kg L =⨯,水蒸气的定容比热()31.3810J kg K V c =⨯解:本题中,100g 水蒸气的体积远大于1g 水的体积,所以1g 水的体积可忽略.容器吸收的热量使得容器内的水全部气化,并使得水蒸气[质量为()12m m +]的内能增加.对初态和末态时的水蒸气可应用克拉伯龙方程.设容器的体积为V ,初态时水蒸气的压强为1p(由于是饱和汽且温度是0100C s t =,所以5110Pa p =),末态时的压强为2p ,水蒸气的摩尔质量为31810kg mol M -=⨯.对密闭容器内的水蒸气的初态有11,273373K s s s m p V RT T t μ==+=当水全部蒸发时有 ()35122211, 3.710,10Pa s m m p V RT p p T T p μ+==+⨯-=由上述式子可知()3112113.710s sp T T m m Tp m T +⨯-+=代入数据解得373.29K T =根据能量守恒,容器吸收的热量使得容器内的水全部气化(汽化热),并使得水蒸气[质量为()12m m +]的内能增加E ∆(气体体积不变),所以有()()2122290J V s Q Lm c m m T T =++-=4、 两个不导热细管连接的相同容器里有压强01atm p =,相对湿度50%B =,温度为0100C 的湿空气.现将一个容器浸没在温度为00C 的冰水中,问系统的压强变为多少?每一个容器中的相对湿度变为多少?已知00C 时水的饱和蒸汽压为4.6mmHg .解:0100C 的水蒸气饱和蒸汽压为760mmHg ,故容器中水蒸气压强为 176050%mmHg 380mmHg p =⨯=蒸 干空气压强为01380mmHg p p p =-=干1蒸将其中一个容器浸没在00C 的冰水中后,无论干空气还是水蒸气都有一部分要转移到较冷的容器中,混合气体的总压强和各部分压强都会下降.但每个容器中各部分的压强都是相同的.干空气状态方程为1212p V p V p VT T T ⨯⨯⨯=+干1干2干2 式中V 为每个容器的容积.代入数据得 321.2mmHg p =干2 若上述过程水蒸气未凝结,则2321.2mmHg p =蒸依题设,00C 时水的饱和蒸汽压仅为4.6mmHg ,远小于321.2mmHg ,说明该过程中水蒸气已大量凝结为水,故两容器中水蒸气的压强只能为'2 4.6mmHg p =蒸,所以,系统中气体的压强应为'22=325.8mmHg p p p =+干2蒸由以上可知,冷容器中空气的相对湿度'100%B =,0100C 容器内空气相对湿度为'''2100%0.6%pB p =⨯=蒸饱5、 在竖直放置的封闭圆柱形容器中,有一质量为40kg M =的活塞,活塞上方是空气,下方有一质量的水和水蒸气,并有一加热器L ,如图所示.已知当加热器功率1=100W N 时,活塞以缓慢速度10.01m s v =匀速上升;当加热器功率212N N =时,活塞上升速度变为212.5v v =.容器内温度始终不变,求其温度值.该温度下水的汽化热62.210J kg L =⨯.解:设容器的散热功率为q ,时间t ∆内有质量m ∆的水被汽化,活塞截面积为S ,则加热器功率为1N 时,有1N t L m q t ∆=∆+∆ 由状态方程有p Vm RTμ∆∆=式中 1,p M g S V v t S =∆=∆ 由以上方程解得11L Mgv N q RTμ=+同理有121 2.52L Mg v N N q RTμ==+两式相减代入数据得286.24K T =6、 把质量为1100g m =的氮气与未知质量的氧气混合,在温度77.4K T =的条件下让混合气体做等温压缩,单位体积的混合气体的压强和体积的关系如图所示.1) 确定氧气的质量?k m =2) 计算在77.4K T =时氧气的饱和汽压强HK p .(说明:77.4K T =是标准大气压下液态氮的沸点,液态氧沸点更高.)解:1)从A B →,氧气保持压强2p 不变,而其质量减少,到B 点,氮气也达饱和汽压,设为1p ,A B →过程中氮气质量不变,在A 点对氧气有22kA m p V RT μ= (1)对氮气有101A m p V RT μ=(2)204atm p p +=在B 点有217atm p p +=,在A B →中氮气质量不变,因而有 01A B p V pV = 且2A B V V =,得102p p =,解联立方程可得/LV 0480123atm,6atm,1atm p p p === 由(1)式和(2)式相除可得 211138.1g 3k m m μμ== 2)在77.4K T =时氧气的饱和汽压为 211atm 66HK p p ==7、 向一个容积3310m V -=的预先抽空的容器中注入少量的水,并在三个温度下测量压强得0160C t =时,41 1.9210Pa p =⨯;0290C t =时,42 4.210Pa p =⨯;03120C t =时,43 4.5510Pa p =⨯.请根据这些数据求注入水的质量,如果水的质量减少20%,在这些温度下的压强各是多少?解:先要判断在00060C 90C 120C 、、时水蒸气是否饱和.若某温度下为饱和汽,则其汽的质量即为所求的注入的水的质量.根据克拉伯龙方程可得0160C t =时水蒸气的质量1m 为()343411111810 1.921010 1.2510kg 8.33333pV m RT μ---⨯⨯⨯⨯===⨯⨯同理得温度为002390C 120C t t ==、时水蒸气的质量分别为 ()()44232.5110kg , 2.5110kg m m --=⨯=⨯因为 23m m =所以对应温度23t t 、状态时水已全部蒸发为未饱和汽,即水的质量为0.251g . 若水的质量减少20%,则水的质量变为 ()()'44420.80.8 2.5110 2.0110kg 1.2510kg m m ---==⨯⨯=⨯>⨯所以,1t 温度时水蒸气依然饱和,即()'411 1.9210Pa p p ==⨯而在23t t 、温度时易得()()'422'4330.8 3.3610Pa 0.8 3.6410Pa p p p p ==⨯==⨯8、 当某一部分湿空气体积压缩到原来的14时,它的压强增加到原来的3倍;若把它的体积再压缩12时,其压强增大为初始压强的5倍.若压缩过程中保持温度不变,求湿空气在开始时的相对湿度是多少?解:由题意,第一次压缩后蒸汽中含有的水蒸气已经饱和,所以在两次等温压缩中只有空气遵守玻意耳定律.设湿空气中初始压强为0p ,体积为0V ,饱和汽压为p ,空气在第二次压缩时满足''''''00p V p V =空空即 ()()00003548V Vp p p p -=-故 0p p = 则第一次压缩后,空气的压强为'0032p p p p =-=空在第一次压缩后,对空气有''00p V p V =空空即 00024V p V p =⨯空 得 00.5p p =空 故初始时刻湿空气中所含水蒸气的压强为000.5p p p p =-=气空 则初始时刻湿空气的相对湿度为()0100%50%B p p =⨯=气9、 01kg 20C -、冰投进02kg 25C 、的水重,达到热平衡时温度是多少?(冰的熔解热51=3.3510J kg λ-⨯ ).解:水温从025C 降到00C 放出的热量()()()351122 4.210250 2.110J Q mc t t =-=⨯⨯⨯-=⨯ 冰从020C -升温至00C 所需吸收的热量()()()''34222211 2.110020 4.210J Q m c t t =-=⨯⨯⨯+=⨯因12Q Q >,表明还有热量可供00C 的冰熔解,设所能熔解冰的质量为3m ,则 ()()4412352110 4.2100.5kg 1kg 3.3510Q Q m λ-⨯-⨯===<⨯ 所以,最终有水2.5kg ,冰0.5kg ,温度为00C10、 将0100C 的水蒸气、050C 的水和020C -的冰按质量比为1:2:10的比例混合,求混合后的最终温度.(111161512100J kg K ,4200J kg K , 2.2610J kg , 3.3610J kg c c L λ------===⨯=⨯ 冰水)解:设水蒸气、水、冰的质量分别为210m m m 、、,水从050C 升到0100C 吸热为 ()512 4.210J Q mc t m =∆=⨯水仅需液化的蒸汽质量为 '10.185m Q L m ==即水蒸气和水混合后,最终为0100C 的水和气的混合物,其中气和水的质量比为0.185:2.815.将这0100C 的水、气混合物和冰混合,如果这些水、气都变为00C 的水,它需放热为()6620.185 2.261034200100 3.110J Q m m m =⨯⨯+⨯⨯=⨯这些冰全部升温到00C 需吸热()53 4.210J Q m =⨯ 若全部熔解成水还需吸热()74 2.2610JQ m =⨯ 因为3234Q Q Q Q <<+,可知最终温度是00C (冰、水的质量比为6.25:6.75)11、 汽缸中由轻质活塞封闭着01kg 0C 、的水,问当水中投入1kg 加热到01100C 的铁块时,活塞的位置将怎样改变.(已知01atm p =,铁的比热容3110.510J kg K c --=⨯ ,活塞面积321.010cm S =⨯,汽缸吸热不计)解:铁块从11373K T =降到373K T =放热,其值为 ()()51111510J Q c M T T =-=⨯ 水从0273K T =升到373K T =需吸热,其值为()()52220 4.210J Q c M T T =-=⨯因为12Q Q >,所以水不但能升温到0100C ,而且有一部分水变成水蒸气,即 12Q Q Lm W =++ 而 0mW p V RT μ==得 ()32.84gm = 0100C 水汽的饱和汽压为1atm ,由克拉伯龙方程MpV RT μ=,得()0.566L V = 所以,活塞上升的高度为 ()0.566cm Vh S==12、 将质量是2g 、温度是0150C 的过热水蒸气通入010g 4C -、的碎冰,当系统与外界不发生热交换时,求热平衡时的温度.(已知水的比热容11cal g c -= 水,冰的比热容10.5cal g c -= 冰,水蒸气的比热容10.5cal g c -= 汽,冰的熔解热180cal g λ-=,水的汽化热1540cal g L -= )解:12g m =的水蒸气冷却到0100C 放出的热量与全部液化成0100C 的水放出的热量分别为()()1112150cal 1080cal Q c m t Q Lm =∆===汽210g m =的冰升温至00C 、熔解及升温至0100C 吸收的热量分别为()()()3224252320cal 800cal 1000cal Q c m t Q m Q c m t λ=∆====∆=冰水因为 3451234Q Q Q Q Q Q Q ++>+>+所以系统热平衡温度在00C 100C 之间,设该温度为t ,则 ()()1213421000Q Q c m t Q Q c m t ++-=++-水水 得()042.5C t =13、 在温度0110C t =时,容器内空气的相对湿度是60%,试问容器的体积减少到原来的13,温度加热到02100C t =时的相对湿度是多少?在温度1t 时饱和蒸汽的密度339.410kg m ρ-=⨯.解:在温度1t 时,水蒸气的密度1ρ为()3310.6 5.6410kg m ρρ-==⨯压缩后,设水汽仍未饱和,则水蒸气的密度2ρ为()33213 1.6910kg m ρρ-==⨯在温度02100C t =时,饱和蒸汽压50 1.01310Pa p =⨯,此饱和蒸汽的密度3ρ为()530320.018 1.013100.58kg m 8.37373p RT μρ⨯⨯===⨯因为32ρρ>,所以容器内水蒸气确实未饱和. 在温度02100C t =时,相对湿度为222032.9%p f p ρρ===14、 将气温为027C 、相对湿度为75%的空气装入25L 的容器中,当整个容器的温度降到00C 时会凝结多少水蒸气?(设水的饱和蒸汽压在027C 时为26.7mmHg ,在00C 时是4.6mmHg )解:027C 时水蒸气的压强为()175%26.720mmHg p =⨯= 而00C 时水蒸气的压强为()2 4.6mmHg p =1112223001827318m p V R mp V R =⨯=⨯得 ()()120.48g ,0.12g m m == 故该过程中凝结的水的质量为()120.36g m m m ∆=-=15、 一端封闭的均匀玻璃管充满水银倒立在一个深的水银槽中,然后注入一些乙醚,如图所示.已知大气压强是75cmHg ,在下列情况下,管内气体的压强各是多少厘米汞柱?1) 温度为t ,管内存有液体,1250cm,30cm h h ==. 2) 温度保持t ,将管向上提高,管内仍有液体,162cm h =. 3) 温度增加到't ,管内液体已完全汽化,1262cm,26cm h h ==. 4) 温度保持t ,再将管向上提高,175cm h =解:1)乙醚的饱和汽压:()102753045cmHg p p h =-=-=2)管内仍有液体,说明上部仍是饱和汽,在温度不变的条件下,饱和汽压不随体积改变,所以2145cmHg p p ==3)当温度由t 增加到't ,管内液体已经全部汽化,此时管内气压由水银柱高度2h 与大气压强0p 求得()302752649cmHg p p h =-=-= 4)乙醚气体质量一定,温度不变,所以3344p V p V =,而()()''402275p p h h =-=- 体积 ()()''412275V h h S h S =-=- 则有 ()()()''224962267575S h h S ⨯-=--解得 '233cm h =所以 ()4753342cmHg p =-=16、 在底面积220cm S =的高圆筒容器内的轻活塞下有质量9g m =的水,如图(a )所示.利用功率100W P =的加热器对水加热.试作出活塞竖直坐标与时间关系图像,并求活塞的最大速度.活塞下面没有空气,活塞和器壁不导热,大气压强01atm p =,水的比热容()4200J kg K c = ,汽化热62.2610J kg λ=⨯.解:当水加热未到沸点0100C t =沸时,活塞不动(10v =).如果系统初温认为等于020C t =初,那么加热时间为()130s cm t t t P-==沸初当达到沸点时,水的饱和汽压等于大气压,活塞开始向上运动.活塞位移由汽化水的数量决定.在时间t ∆内汽化水的质量P tm λ∆∆=这份汽化水的体积图(a )m RTV p μ∆∆=式中18g mol,373K T μ==.活塞移动速度等于 200.04m s V PRTv S t S p λμ∆===∆ 全部水汽化时间21203.4s m t t Pλ-== 当活塞下只有水蒸气后(这是三个原子的气体),其体积的变化将与等压下气体温度的增加有关.在这种情况下,定压摩尔比热容4p V c c R R =+=于是00,44p Q P t m R T P tT V m c p p R νμμ∆∆∆∆==∆==3200.125m 34V P v v S t Sp ∆====∆活塞坐标与时间的关系图像如图(b )所示17、 一个铜容器重200g ,铜的比热容)23.7810J kg K c =⨯ .铜容器有两个管子与外界连通着,其余部分是封闭着的.先在容器里放入一些冰,待温度平衡后,倒掉已熔化出来的水,那时容器里还留有20g 的冰,这时把0100C 的水蒸气从一根管子通入,让另一管子开着,蒸汽经过容器内部和冰混合接触后从开着的管子溢出,这些溢出的蒸汽假定还是0100C ,经过一段时间,由于蒸汽的作用,容器里的冰完全熔化了,变成了温度为040C 的水.如果热量没有其他损失,则容器里共有水多少克?(冰的熔化热53.3610J kg λ=⨯,水的汽化热62.2610J kg L =⨯)解:设容器内共有kg m 的水,水蒸气通过容器时变为040C 的水,其质量为()m m -冰,图(b )/st 81630100200300放热()()()11Q L m m c m m t t =-+--冰水冰冰与铜容器吸热()()222Q m c m t t c m t t λ=+-+-铜铜冰水水 代入数据得()()()63331642.26102010 4.2102010100402.5110 5.0210JQ m m m --=⨯-⨯+⨯-⨯⨯-=⨯-⨯()()533323243.361020104.2102010400 3.7810200104001.3110JQ ---=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯⨯-=⨯根据热平衡方程12Q Q =得6442.5110 5.0210 1.3110m ⨯-⨯=⨯ 则()()226.3310 2.5210kg 25.2g 2.51m --=⨯=⨯= 18、 流入海洋的冰川在高度1000m 处沉积形成大冰块——冰山,其高度小于1000m .冰山在浮起时能够被熔化掉的冰与原有冰的质量比是多少?解:冰山浮起时势能增加V gh ρ冰冰,相应体积的水下沉势能减少V gh ρ水水.设减少的势能全部被冰块吸收而发生熔解,且不考虑水的导热系数和动能的增量,则有()V gh m ρρλ-=∆水冰冰 故m mgh m V ρρρρλ-∆∆== 水冰冰冰冰 将33235900kg m ,1000kg m ,10m ,10m, 3.3410J kgg h ρρλ=====⨯冰水代入上式可得1300m m ∆=19、 在如图所示的装置中,上下两个装置和连接它们的细长管都是用热容量很小的良导体做成的,管长为l ,K 为阀门,整个装置与外界绝热.开始时,阀门关闭,两容器中都盛有质量为m ,单位质量的热容量为c 的某种液体.平衡时温度都是0T .由于该液体的蒸汽分子受到重力的作用,所以平衡时,在管内的气体分子并非均匀分布,而是上疏下密.已知其蒸汽压强是按指数规律分布,即0mgh KTh p p e-=式中h 是管内某点距下面容器中液面的高度,h p 是该点的蒸汽的压强,0p 是下面容器中液面处(即0h =处)蒸汽的压强,m 是一个蒸汽分子的质量,T 是热力学温度,K 是一个常数.现在打开阀门,试论述系统的状态将发生怎样的变化,并估算出变化最后的结果.解:1)在打开阀门前,平衡时,上下容器中液体表面处的蒸汽皆为饱和蒸汽,因为温度相同,所以其饱和蒸汽压相同,但在阀门两旁,由指数分布规律可知,蒸汽的蒸汽压不同.在左边,因为容器内液面上方空间的高度差很小,所以蒸汽压几乎等于液面处的饱和蒸汽压;而在右边,由于管较长,所以蒸汽压明显小于下面容器内液面处的饱和蒸汽压,因而也小于阀门左边的蒸汽压.这样,打开阀门后,左边蒸汽将向右边迁移,按照指数分布规律,将使下面容器中表面处的蒸汽压大于饱和蒸汽压,从而有一部分蒸汽液化(凝结),使下方容器的液量增加,另一方面,上面容器中液体将汽化(蒸发),使液量减少,以上所述的过程将持续不断地进行,直到上面容器中的液体全部汽化而凝结在下面容器中为止,此后状态将不再变化.2)由于最后结果是上面容器中的液体全部转移到下面容器中,所以从能量来看,就是上面质量为m 的液体的重力势能mgl 转化为总质量为2m 的液体的内能,从而使系统温度上升.若忽略容器、长管以及蒸汽等的热容量的影响,用T 表示最后的温度,则由能量守恒定律可知()0022mgl mc T T glT T c=-=+20、 外界温度293K T =时,装在某保温瓶中的冰,经22小时30分钟有40g 熔解成同温度的水.在这瓶中装入2L 温度为178K T =的液态氮时,在一昼夜内液氮蒸发了一半.若保温瓶内传递热量的速度与瓶内外的温度差成正比,液氮在78K 时的密度为-3800kg m ,试求液氮的汽化热L .解:设当瓶内外温度差为1K 时,单位时间内从瓶壁的单位面积上传入瓶中的热量为α.若在1t 时间内能传入热量1Q ,使质量为1m 的冰熔解成同温度水,瓶的表面积为S ,冰的温度为0T ,则()()111010Q m St T T St T T λα==-- 设在2t 时间内传入热量2Q ,能使279K m 、的液氮汽化成同温度的氮气,则 ()2212Q St T T m L α=-= 而 2m V ρ=得 ()()()121510 1.9310J kg m t T T L Vt T T λρ-==⨯-21、 在活塞下体积为31m V =的汽缸内,盛有质量1286g m =、温度030C t =的氮气和饱和水蒸气的混合物.当体积等温减小到原来的13时,被凝结的蒸汽质量和压缩前混合物的压强p 各是多少?(已知水的摩尔质量211 1.810kg mol M --=⨯ ,氮的摩尔质量212 2.810kg mol M --=⨯ ,在温度030C t =时,水的饱和汽压31 4.210Pa p =⨯)解:由mpV RT M=得饱和水蒸气在压缩前的质量0.03kg m =,压缩后的质量'0.01kg m =,所以被凝结的蒸汽的质量为()'0.02kg m m m ∆=-=汽缸内的氮气质量为()0.2860.030.256kg N m =-=由克拉伯龙方程可得氮气在压缩前的分压强42.310Pa N p =⨯,则压缩前混合气体的压强为()41 2.7210Pa N p p p =+=⨯22、 有一足够长均匀直管,两端开口,若将管竖直插入水池中,管长的910在水面下,此时管内水面恰与池内水面相平,然后封闭上端,此时1273K T =,为使温度升高到2373K T =,有气体开始从管内跑出,求管的最大长度.(001atm,0C p =时饱和汽压可忽略)解:在0100C 时,若管中空气和饱和汽的总压强不小于管口处的压强,则管内气体便开始溢出,设此时管内空气和饱和汽的压强分别为1p 和0p ,则管内气体开始有溢出的条件是100910p p g l p ρ+≥+ 即1910p gl ρ≥ 对管内空气另有011210l S Sp p l T T = 得()0211.57m 9p T l gT ρ≤=23、 从容积为半升的装氢容器中抽出一些氢气,使其压强降为200mmHg ,在另一个同样容积的装氧容器中抽出一些氧气,使其压强降为100mmHg ,然后将两容器用小管连通.若两容器周围的温度保持020C ,试问容器内最终有多少水凝结.(020C 时17.5mmHg p =饱)解:本题中氢气与氧气恰好完全反应生成水,对氢气有2000.50.082293760n ⨯=⨯⨯得()0.005477m o l n = 对水蒸气有'17.50.520.082293760n ⨯⨯=⨯⨯ 得()'0.00096m o l n = 故()'0.0045mol n n n =-=水。
中考物理《物态变化》专项练习题(附答案)

中考物理《物态变化》专项练习题(附答案)一、单选题1.下列关于物态变化现象的说法中正确的是()A.舞台上用干冰制造的白雾是干冰升华后的气态二氧化碳B.冬天戴眼镜的人从室内走到室外,眼镜上容易液化出现小水珠C.夏天,把酒精涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计示数先下降后上升D.自然现象“雪”、“霜”、“冰雹”都是凝华过程2.夏天扇扇子感觉凉快,这是因为()A.扇出的风是凉的B.能使空气温度降低C.加速人身上汗液蒸发,蒸发时吸收人体上的热量D.扇子扇走了热空气3.下列现象发生的过程中,吸收热量的一组是()⑴春天,冰雪融化汇成溪流⑴夏天,从冰箱里拿出来的饮料罐“出汗”⑴秋天,清晨的雾在太阳出来后散去⑴冬天,室外地面上出现了霜A.(1)(2)B.(1)(3)C.(2)(4)D.(3)(4)4.有一支刻度不准的温度计,插入冰水混合物时读数为﹣3⑴;插入1标准大气压下的沸水中时读数为77⑴,现测得气温为17⑴,那么室内实际气温是()A.18⑴B.20⑴C.17⑴D.25⑴5.下列物态变化现象中,吸热的是()A.秋天房顶上结霜B.铁水被浇铸成工件C.冰棒冒出“白气”D.湿衣服晾晒后变干6.下列有关生活谚语解释正确的是()A.“霜降有霜,米谷满仓”,霜是水蒸气液化放热形成的B.“伏天三场雨,薄地长好麻”,雨是水蒸气汽化形成的C.“惊蛰云不停,寒到五月中”,云是水升华吸热形成的D.“下雪不冷,化雪冷”,雪熔化吸热,使周围温度降低7.用温度计测量烧杯中液体的温度,如下图所示的几种做法中正确的是()A.B.C.D.8.小昌同学在26⑴的实验室里,将温度计放入一杯酒精中,当温度计的示数不再变化时,将温度计取出,关于他观察到的温度计示数,下列说法中正确的是()A.高于26⑴B.先下降,后上升到26⑴C.低于26⑴D.等于26⑴9.抗击新型冠状病毒,致敬抗疫英雄,下列有关说法错误的是()A.水银温度计的原理为液体的热胀冷缩B.用酒精擦拭消毒后皮肤发冷是因为酒精蒸发吸收热量所致C.喷酒消毒剂后,离得远也能闻到刺鼻的气味,说明分子在不停地做无规则运动D.长时间穿着防护服,眼罩内的雾气是由于水蒸气吸热液化而成10.某物质在熔化过程中温度随时间变化的图像如图所示,分析图像可知该物质()A.是非晶体B.熔化过程用时8minC.第10 min时处于固态D.熔化过程内能不变11.夏天用同样多的0⑴的冰和0⑴的水来冷却汽水,结果是()A.用冰的效果好,因为冰的温度低B.用水的效果好,因为水与汽水瓶容易接触C.用冰的效果好,因为冰在熔化成水时吸热D.两者效果相同12.如图所示,烧杯中有水,水中倒扣着一玻璃瓶,瓶内水面比烧杯内水面低,当烧杯中的水被加热到一定温度时()A.烧杯和瓶内的水可能都会沸腾B.烧杯中的水可能会沸腾,瓶内的水一定不会沸腾C.烧杯中的水一定不会沸腾,瓶内的水可能会沸腾D.烧杯和瓶内的水一定都不会沸腾二、填空题13.加热材料A,温度一直低于其熔点,一段时间后,A质量不变,体积减少.此过程中A处于(选填“固态”“液态”“固液混合态”).依据公式,A的密度(选填“增大”“减少”“不变”).14.某种物质熔化时温度随时间变化,如图所示。
物态变化练习题及答案

物态变化练习题及答案物态变化是物质在不同条件下由一种物态转变为另一种物态的过程。
它是化学学科中的重要内容之一,也是我们日常生活中经常遇到的现象。
本文将通过一些练习题来帮助读者更好地理解物态变化,并给出相应的答案。
练习一:下列物质在何种条件下发生物态变化?1. 水变为水蒸气2. 冰变为水3. 酒精变为气体4. 铁变为液体答案:1. 水变为水蒸气是在加热的条件下发生的。
当水受热时,分子的热运动增强,相互之间的吸引力减弱,从而使水分子逐渐脱离液体表面,成为气体状态的水蒸气。
2. 冰变为水是在加热或加压的条件下发生的。
当冰受热或受压时,分子的热运动增强或分子间的排列结构发生改变,从而使冰的分子逐渐脱离固体结构,转变为液体状态的水。
3. 酒精变为气体是在加热的条件下发生的。
当酒精受热时,分子的热运动增强,相互之间的吸引力减弱,从而使酒精分子逐渐脱离液体表面,成为气体状态的酒精。
4. 铁变为液体是在高温下发生的。
当铁受到极高温度的加热时,铁的晶格结构发生变化,分子间的吸引力减弱,从而使铁逐渐融化成液体状态。
练习二:下面是一些物态变化的现象,请根据提供的信息判断物质的变化状态。
1. 物质在加热后产生气泡2. 物质在常温下呈现流动性3. 物质在冷却后变硬答案:1. 物质在加热后产生气泡可能是液体变为气体的现象。
当液体受热时,分子的热运动增强,液体内部的气体分子逐渐脱离液体表面,形成气泡。
2. 物质在常温下呈现流动性可能是液体的性质。
液体的分子间吸引力较小,分子可以自由移动,因此液体呈现流动性。
3. 物质在冷却后变硬可能是液体或气体变为固体的现象。
当液体或气体受冷却时,分子的热运动减弱,分子间的吸引力增强,使得物质的分子逐渐排列成有序的固体结构,从而变硬。
练习三:请根据提供的信息判断下列物质的物态变化过程。
1. 水蒸气通过冷凝变为液态水2. 冰通过加热变为水蒸气3. 酒精通过蒸发变为气体4. 液态铁通过冷却变为固态铁答案:1. 水蒸气通过冷凝变为液态水是液体变为气体的逆过程。
物态变化测试题及答案

物态变化测试题及答案一、选择题1. 水由液态变为固态的过程叫做:A. 蒸发B. 凝固C. 升华D. 液化2. 下列哪种情况下,物质会经历升华过程?A. 冰块在室温下融化B. 干冰在室温下直接变成气体C. 水蒸气凝结成水滴D. 水沸腾后变成蒸汽3. 物质由气态直接变为固态的过程称为:A. 凝固B. 液化C. 凝华D. 蒸发4. 以下哪个现象不属于物态变化?A. 霜的形成B. 雾的形成C. 雪的融化D. 植物的生长二、填空题5. 当水蒸气遇冷时,会_________成小水滴,这种现象称为_________。
6. 冰变成水的过程是_________,而水变成冰的过程是_________。
三、简答题7. 描述一下物质的六种物态变化过程,并给出每种过程的名称。
四、计算题8. 假设一个封闭容器内有一定量的水,当容器内的温度从20°C升高到100°C时,水的体积变化了多少百分比?(水的比热容为4.18J/g·°C,水的密度为1 g/cm³)答案一、选择题1. B. 凝固2. B. 干冰在室温下直接变成气体3. C. 凝华4. D. 植物的生长二、填空题5. 凝结,液化6. 熔化,凝固三、简答题7. 物质的六种物态变化过程包括:- 熔化:固态物质变为液态- 凝固:液态物质变为固态- 蒸发:液态物质变为气态- 冷凝:气态物质变为液态- 升华:固态物质直接变为气态- 凝华:气态物质直接变为固态四、计算题8. 首先计算水吸收的热量:Q = mcΔT,其中m是水的质量,c是比热容,ΔT是温度变化。
由于水的体积变化与温度变化成正比,我们可以通过计算热量来估算体积变化。
假设水的质量为m,体积变化为ΔV,那么ΔV = (Q/m) / ρ,其中ρ是水的密度。
将已知数值代入公式,我们可以得到体积变化的百分比。
请注意,上述计算题的答案需要具体的数值来完成计算,这里仅提供了计算方法。
物态变化练习题及答案

物态变化练习题及答案物态变化是物理学中的一个重要概念,它涉及到物质从一种状态(固态、液态或气态)转变为另一种状态的过程。
以下是一些物态变化的练习题及答案:1. 选择题:- A. 物质由气态直接变为固态的过程称为____。
- B. 物质由固态直接变为气态的过程称为____。
- C. 物质由液态变为固态的过程称为____。
- D. 物质由固态变为液态的过程称为____。
答案:A. 凝华;B. 升华;C. 凝固;D. 熔化。
2. 填空题:- 物质由液态变为气态的过程称为______,需要______。
- 物质由气态变为液态的过程称为______,需要______。
答案:物质由液态变为气态的过程称为汽化,需要吸热;物质由气态变为液态的过程称为液化,需要放热。
3. 判断题:- 冰在0℃时会直接升华为水蒸气。
()- 冬天室外的铁栏杆在潮湿的空气中会结霜。
()答案:错误;正确。
4. 简答题:- 请解释为什么冬天的窗户上会出现水珠?答案:冬天室内温度较高,空气中的水蒸气遇到较冷的窗户玻璃时,会放热并凝结成小水珠,这是液化现象。
5. 计算题:- 已知冰的熔化热为334 kJ/kg,一块冰的质量为2 kg,计算这块冰完全熔化成水需要吸收多少热量?答案:Q = m × L = 2 kg × 334 kJ/kg = 668 kJ。
6. 实验题:- 实验目的:观察并记录水的沸腾过程。
- 实验器材:烧杯、酒精灯、温度计、计时器。
- 实验步骤:a. 将适量的水倒入烧杯中。
b. 将烧杯放在酒精灯上加热。
c. 使用温度计测量水温,并记录水温的变化。
d. 观察水开始沸腾时的现象,并记录沸腾的起始时间和终止时间。
- 实验结果分析:- 记录水从加热到沸腾的时间。
- 观察沸腾时气泡的变化。
7. 论述题:- 论述物态变化在日常生活中的应用。
答案:物态变化在日常生活中有广泛的应用,例如:a. 冰箱利用制冷剂的汽化吸热和液化放热来制冷。
物态变化练习题与答案

物态变化练习题与答案一、选择题1. 下列哪个不属于物质的三种基本物态?A. 固态B. 液态C. 气态D. 等离子态2. 当物质从固态转变为液态时,下列哪个描述是正确的?A. 融化B. 凝固C. 升华D. 汽化3. 下列哪个不是物态变化的例子?A. 冰融化成水B. 沸水变成冰C. 铁生锈D. 香蕉变熟4. 借助加热,下列哪个物质能发生升华?A. 水B. 酒精C. 糖D. 干冰5. 当物质从液态转变为气态时,下列哪个描述是正确的?A. 升华B. 凝固C. 汽化D. 冷凝二、填空题1. 物质由固态转变为液态的过程称为__________。
2. 物质由气态转变为固态的过程称为__________。
3. 物质由液态转变为气态的过程称为__________。
4. 物质由液态转变为固态的过程称为__________。
5. 物质由气态转变为液态的过程称为__________。
三、问题解答1. 请简要说明物态变化的原理。
2. 请举出生活中物态变化的实例,并描述其原理。
四、综合题某实验室进行了一项物态变化的实验,过程如下:1. 取一固态物质X,加热使其转变为液态。
2. 将液态物质X放置在常温下,观察其逐渐变为固态。
请回答以下问题:1. 实验中物质X的初始物态是什么?2. 实验中物质X发生了哪些物态变化?3. 描述物质X由固态到液态的变化过程。
4. 描述物质X由液态到固态的变化过程。
5. 实验中物质X发生物态变化的原因是什么?答案:一、选择题1. D2. A3. B4. D5. C二、填空题1. 融化2. 凝固3. 汽化4. 凝固5. 冷凝三、问题解答1. 物态变化的原理是由于物质的内部结构和分子之间的相互作用力的改变,导致物质从一种物态转变为另一种物态。
2. 实例一:水从液态转变为气态,原理是水分子在受热后速度增加,克服分子之间的相互吸引力,从而形成水蒸气。
实例二:冰融化成水,原理是冰晶格结构受热后破坏,水分子之间的相互作用力减弱,从而形成液态水。
九年级物理物态变化习题(含答案)

一、选择题1、如图1所示四幅图中,属于液化的是2、关于热现象下列说法正确的是A.用久了的白炽灯灯丝因熔化而变细B.加在饮料中的冰块化为水是放热过程C.洒在地上的水变干了是吸热过程D.冬天,教室窗户的玻璃外表面经常会“出汗”3、清晨,朝阳初现,树叶下露珠晶莹剔透,形成露珠的物态变化是()A.汽化 B.液化 C.熔化 D.凝华4、下列自然现象中,属于液化现象的是A.露的形成 B.霜的形成 C.冰的形成 D.冰的熔化5、夏天,加在鲜榨西瓜汁中和的冰块化成水,此过程冰块发生的物态变化是()A.升华 B.汽化 C.熔化 D.液化6、下列有关物态变化的说法,正确确()A.初春冰雪消融是冰吸热熔化B.夏天用电风扇对着人扇风,人感到凉爽是因为扇风降低了室内的气温C.深秋时常出现“结霜”现象,结的“霜”是水凝固形成的D.寒冷的冬天,人口中呼出的“白气”是水汽化的水蒸气7、下列关于自然现象的描述,属于凝固的是A.初春,窗前细雨绵绵B.盛夏,山谷白雾弥漫 C.深秋,草丛露珠晶莹 D.严冬,公园冰雕剔透8、下列物态变化中都是吸收热量的是()A、熔化升华汽化B、凝华升华熔化C、汽化液化凝固D、凝华液化凝固9、下列现象中对应的物态变化及吸放热情况正确的是( )A.春天早晨空中出现的雾---汽化、吸热 B.夏天洒在地板上的水很快干了---蒸发、放热C.秋天早晨草上出现的露珠---液化、放热 D.冬季地面草丛上出现的霜---凝固、吸热10、冬天,小明从室外走进温暖的教室,他的眼镜片上出现了一层薄雾,一会儿薄雾又消失了.上述现象对应的物态变化是()A.先凝固,后升华 B.先液化,后汽化 C.先凝固,后蒸发 D 先凝华,后升华11、以下现象是自然界中常见的物态变化,在其物态变化过程中吸热的是【】A.冰的消融 B.霜的形成 C.雪的形成 D.露珠的形成12、关于物态变化,下列说法正确的是()A.雪的形成,属于凝固现象 B.露的形成,属于熔化现象C.雾的形成,属于汽化现象 D.霜的形成,属于凝华现象13、游泳运动员刚从水中上岸感觉特别冷,是由于运动员身上的水()A.熔化吸热 B.汽化吸热 C.升华吸热 D.液化放热14、下列有关热现象的解释,错误的是()A.暮春,小草挂上露珠,是液化形成的B.盛夏,人在电风扇下吹风感到清凉,是蒸发的原因C.深秋,时有白霜生成,是凝固所致D.隆冬,冰冻的衣物晾干,为升华现象15、自然界中的云、雨、雪、雾、露、霜等现象,都是水的物态发生变化形成的,图3描述的物理现象理解正确的是:16、在图3所示的物态变化中,需要吸热的是( )17、室内温度为20℃,此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,随着酒精的迅速蒸发,图2中能正确反映温度计示数随时间变化的图象是18、下列说法正确的是( )A.夏天,我们看到冰糕冒“白气”,这是一种升华现象B.冬天,窗户玻璃上的“冰花”是室外空气中的水蒸气凝华而成的C.利用干冰人工增雨.是因为干冰能迅速升华放热D.高压锅能很快煮熟饭菜,最主要的原因是增大了锅内的压强,提高了水的沸点19、热现象在一年四季中随处可见,下列说法中正确的是A. 春天的早晨经常出现大雾,这是凝华现象B.夏天揭开冰棒包装后会看到冰棒冒“白气”,这是升华现象C.秋天的早晨花草上出现小露珠,这是液化现象D.初冬的早晨地面上会出现白色的霜,这是凝固现象20、由于人类对环境的破坏,导致极端恶劣天气不断出现,2012年4月,许多本应是春暖花开的地方,却出现“四月飞雪”的奇观。
物态变化测试题及答案

物态变化测试题及答案一、选择题1. 升华是物质由固态直接转变为什么态的过程?A. 液态B. 气态C. 等离子态D. 等温态答案:B. 气态2. 在以下物质中,哪种物质不会发生升华现象?A. 干冰(固态二氧化碳)B. 硝酸铵C. 碘D. 水答案:D. 水3. 熔化是物质由什么态转变为液态的过程?A. 气态B. 等离子态D. 等温态答案:C. 固态4. 下列哪种物质的融点最低?A. 铁B. 铝C. 锌D. 水银答案:D. 水银5. 沸腾是物质由液态转变为什么态的过程?A. 气态B. 等离子态C. 固态D. 等温态答案:A. 气态二、判断题1. 固态物质具有固定的体积和形状。
B. 错误答案:A. 正确2. 气态物质的分子间距离较近,分子运动较快。
A. 正确B. 错误答案:B. 错误3. 溶解是一种固态物质与液态物质之间的相互作用。
A. 正确B. 错误答案:B. 错误4. 子午观测仪是利用物质的升华现象进行测量的仪器。
A. 正确B. 错误答案:A. 正确5. 水的密度在升华时会发生变化。
A. 正确答案:B. 错误三、简答题1. 请解释固态物质的定形和定积特性。
答案:固态物质的定形特性指的是固态物质的分子或离子在空间中排列有序,具有固定的形状。
固态物质的定积特性指的是固态物质的体积基本不受外界压力和温度的影响。
2. 请解释液态物质的流动性和可压缩性。
答案:液态物质的流动性指的是液态物质的分子或离子可以相互滑动,具有流动性。
液态物质的可压缩性指的是液态物质在受到外界压力作用下,体积会产生变化。
3. 请解释气态物质的容易扩散和压缩性。
答案:气态物质的容易扩散指的是气态物质的分子或离子具有高度的自由度,可以在空间中自由运动和传播。
气态物质的压缩性指的是气态物质的体积可以通过增加外界压力而发生变化。
四、综合题某实验中,研究者观察到在不同温度下,固体物质A发生了以下变化:-10°C:物质A呈固态,形状不变;0°C:物质A开始融化,逐渐转变为液态;100°C:物质A迅速沸腾,转变为气态。
物态变化练习题及答案

物态变化练习题及答案一、选择题1. 下列哪种物态变化过程中,物质会吸收热量?A. 凝固B. 液化C. 升华D. 凝华2. 物质由气态直接变成固态的过程叫做什么?A. 凝华B. 液化C. 升华D. 凝固3. 当水蒸气遇冷凝结成小水滴,这个过程属于:A. 凝华B. 液化C. 升华D. 凝固4. 冰棍在空气中逐渐变小,这是因为:A. 冰棍熔化B. 冰棍升华C. 冰棍液化D. 冰棍凝华5. 下列哪种物态变化是放热的?A. 升华B. 凝华C. 液化D. 凝固二、填空题6. 物质由固态变成液态的过程叫做_______。
7. 物质由液态变成气态的过程叫做_______。
8. 物质由气态变成液态的过程叫做_______。
9. 物质由固态直接变成气态的过程叫做_______。
10. 物质由气态直接变成固态的过程叫做_______。
三、简答题11. 请解释为什么冬天窗户上会出现冰花?12. 请简述水的三态变化过程及其特点。
四、计算题13. 假设有一块冰,其质量为200g,温度为-10℃。
如果将其加热至0℃并使其完全融化为水,需要吸收多少热量?(冰的比热容为2.1J/(g·℃),水的比热容为4.18 J/(g·℃),冰的熔化热为334 J/g)五、实验题14. 设计一个实验来观察水的沸腾现象,并记录水沸腾时的温度。
答案:1. C2. A3. B4. B5. D6. 熔化7. 汽化8. 液化9. 升华10. 凝华11. 冬天窗户上出现冰花是因为室内的水蒸气遇到冷的窗户表面,水蒸气直接凝华成冰晶,形成冰花。
12. 水的三态变化包括固态的冰、液态的水和气态的水蒸气。
在常温下,水会从固态熔化成液态,当温度继续升高,水会从液态汽化成气态。
反之,水蒸气在冷却时会液化成水,水在更冷的条件下会凝固成冰。
13. 首先,冰从-10℃加热到0℃需要吸收的热量为:\[ Q_{1} = m\times c_{冰} \times (T_{final} - T_{initial}) = 200g \times 2.1 \frac{J}{(g·℃)} \times (0℃ - (-10℃)) = 4200J \]然后,冰在0℃融化成水需要吸收的热量为:\[ Q_{2} = m \times L_{熔化} = 200g \times 334 \frac{J}{g} = 66800J \] 总共需要吸收的热量为:\[ Q_{total} = Q_{1} + Q_{2} = 4200J + 66800J = 71000J \]14. 实验设计:在烧杯中加入一定量的水,将烧杯放在加热器上加热。
部编物理八年级上册专题09物态变化现象解释(解析版)含答案

2022-2023学年八年级物理上册学优生期中期末复习难点题型专项突破(人教版)专题09 物态变化现象解释1.(2022•衡水模拟)生活中我们会看到这样的现象:现象一,剥开棒冰纸时,棒冰周围冒“白气”,现象二,在寒冷的冬天户外的人不断呼出“白气”,以上两种现象产生的原因分别是( )A.棒冰局部升华,呼出的水蒸气液化B.棒冰局部升华,户外空气中的水蒸气液化C.棒冰周围空气中的水蒸气液化,呼出的水蒸气液化D.棒冰周围空气中的水蒸气液化,户外空气中的水蒸气液化解:剥开棒冰纸时,棒冰周围冒“白气“,这是空气中的水蒸气液化而成的;在寒冷的冬天户外的人不断呼出“白气”这是呼出的水蒸气液化而形成的,故C正确。
答案:C。
2.(2022•南京模拟)如图所示,用水壶烧水,水烧开后能看到壶嘴周围有“白气”产生,其中a、b两位置有一处“白气”较浓。
以下关于“白气”的描述正确的是( )A.它是水蒸气,a处较浓B.它是水蒸气,b处较浓C.它是小水滴,a处较浓D.它是小水滴,b处较浓解:水蒸气是看不到的,我们看到的“白气”已不是水蒸气,是水蒸气液化形成的小水珠。
液化是温度较高的水蒸气遇冷形成的,壶嘴处温度较高,因此不会发生液化现象,也就不会出现“白气”,所以a处较浓。
答案:C。
3.(2022•自贡模拟)加油站常年挂着“请熄火加油”、“请不要使用手机”等标语,这样要求是为了防止火花点燃汽油引起火灾,因为在常温下汽油容易( )A.汽化B.液化C.凝华D.升华解:常温下汽油容易由液态汽化(蒸发)为气态,弥漫在空气中。
答案:A。
4.(2022•太原模拟)同学们都玩过肥皂泡泡,如图所示是小梦同学在﹣9℃的室外玩肥皂泡泡时拍摄的照片。
他发现肥皂泡泡在很冷的室外会迅速结冰,掉落在地面如同散落的玻璃球,神奇极了。
对这一现象包含的物态变化及吸放热情况判断正确的是( )A.这是凝固现象,需要放热B.这是凝固现象,需要吸热C.这是凝华现象,需要吸热D.这是凝华现象,需要放热解:本题中的“肥皂泡泡在很冷的室外会迅速结冰”属于液态的水凝固成固态的冰,凝固需要放热。
九年级物理物态变化习题(含答案)

九年级物理物态变化习题(含答案)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN一、选择题1、如图1所示四幅图中,属于液化的是2、关于热现象下列说法正确的是A.用久了的白炽灯灯丝因熔化而变细B.加在饮料中的冰块化为水是放热过程C.洒在地上的水变干了是吸热过程D.冬天,教室窗户的玻璃外表面经常会“出汗”3、清晨,朝阳初现,树叶下露珠晶莹剔透,形成露珠的物态变化是()A.汽化 B.液化 C.熔化 D.凝华4、下列自然现象中,属于液化现象的是A.露的形成 B.霜的形成 C.冰的形成 D.冰的熔化5、夏天,加在鲜榨西瓜汁中和的冰块化成水,此过程冰块发生的物态变化是()A.升华 B.汽化 C.熔化 D.液化6、下列有关物态变化的说法,正确确()A.初春冰雪消融是冰吸热熔化B.夏天用电风扇对着人扇风,人感到凉爽是因为扇风降低了室内的气温C.深秋时常出现“结霜”现象,结的“霜”是水凝固形成的D.寒冷的冬天,人口中呼出的“白气”是水汽化的水蒸气7、下列关于自然现象的描述,属于凝固的是A.初春,窗前细雨绵绵B.盛夏,山谷白雾弥漫 C.深秋,草丛露珠晶莹 D.严冬,公园冰雕剔透8、下列物态变化中都是吸收热量的是()A、熔化升华汽化B、凝华升华熔化C、汽化液化凝固D、凝华液化凝固9、下列现象中对应的物态变化及吸放热情况正确的是( )A.春天早晨空中出现的雾---汽化、吸热 B.夏天洒在地板上的水很快干了---蒸发、放热C.秋天早晨草上出现的露珠---液化、放热 D.冬季地面草丛上出现的霜---凝固、吸热10、冬天,小明从室外走进温暖的教室,他的眼镜片上出现了一层薄雾,一会儿薄雾又消失了.上述现象对应的物态变化是()A.先凝固,后升华 B.先液化,后汽化 C.先凝固,后蒸发 D 先凝华,后升华11、以下现象是自然界中常见的物态变化,在其物态变化过程中吸热的是【】A.冰的消融 B.霜的形成 C.雪的形成 D.露珠的形成12、关于物态变化,下列说法正确的是()A.雪的形成,属于凝固现象 B.露的形成,属于熔化现象C.雾的形成,属于汽化现象 D.霜的形成,属于凝华现象13、游泳运动员刚从水中上岸感觉特别冷,是由于运动员身上的水()A.熔化吸热 B.汽化吸热 C.升华吸热 D.液化放热14、下列有关热现象的解释,错误的是()A.暮春,小草挂上露珠,是液化形成的B.盛夏,人在电风扇下吹风感到清凉,是蒸发的原因C.深秋,时有白霜生成,是凝固所致D.隆冬,冰冻的衣物晾干,为升华现象15、自然界中的云、雨、雪、雾、露、霜等现象,都是水的物态发生变化形成的,图3描述的物理现象理解正确的是:16、在图3所示的物态变化中,需要吸热的是( )17、室内温度为20℃,此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,随着酒精的迅速蒸发,图2中能正确反映温度计示数随时间变化的图象是18、下列说法正确的是( )A.夏天,我们看到冰糕冒“白气”,这是一种升华现象B.冬天,窗户玻璃上的“冰花”是室外空气中的水蒸气凝华而成的C.利用干冰人工增雨.是因为干冰能迅速升华放热D.高压锅能很快煮熟饭菜,最主要的原因是增大了锅内的压强,提高了水的沸点19、热现象在一年四季中随处可见,下列说法中正确的是A. 春天的早晨经常出现大雾,这是凝华现象B.夏天揭开冰棒包装后会看到冰棒冒“白气”,这是升华现象C.秋天的早晨花草上出现小露珠,这是液化现象D.初冬的早晨地面上会出现白色的霜,这是凝固现象20、由于人类对环境的破坏,导致极端恶劣天气不断出现,2012年4月,许多本应是春暖花开的地方,却出现“四月飞雪”的奇观。
中考物理总复习《物态变化》专项练习题(附参考答案)

中考物理总复习《物态变化》专项练习题(附参考答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.如图所示的物态变化实例中,由于熔化形成的是()A.立春时节冰化成的水B.冬至时节房檐上的冰挂C.大雪时节落在地上的雪D.白草叶上的露珠2.在物态变化中,放出热的是()A.凝华、凝华、汽化B.熔化、凝华、汽化C.液化、凝固、凝华D.汽化、升华、熔化3.用质量相等的0 ℃的水与0 ℃的冰冷却热的物体,下列说法正确的是A.二者冷却效果相同B.冰比水好,因为冰在冷却物体时熔化吸热C.冰比水好,因为冰比水冷D.冰比水好,因为冰比水使用方便4.下列有关生活中的现象,解释正确的是()A.烧开水时壶嘴冒出的“白气”是水蒸气B.“下雪不冷化雪冷”,这是因为雪在熔化时放热C.煲汤时,汤沸腾后改用小火加热是因为水沸腾时吸热温度保持不变D.班上同学扫地往地面上洒水,水过一会儿就干了这是升华现象5.春节是我国的传统节日,吃汤圆是我国南方人们过节的重要习俗.小彤看见妈妈在家煮汤圆时,锅中水沸腾后改用“小火”继续煮.针对这种做法,下列说法正确的是()A.改用“小火”煮,水温不会变,但可以节能B.改用“小火”煮,水温升高较慢,锅中水不易被烧干C.改用“小火”煮,可使水温下降一些,使汤圆不易煮烂D.改用“小火”煮,可以降低水的沸点,使汤圆熟得慢一些6.如图所示,用温度计测量烧杯中热水的温度,下列说法正确的是()A.温度计的玻璃泡可以碰到容器壁B.读数时温度计可以离开被测热水C.在图中位置读数,测得温度值偏大D.将温度计的玻璃泡浸入热水马上读出温度7.某物理兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置,当用力挤压装满水的玻璃瓶时,会看到细玻璃管内的水面明显上升,这是利用细玻璃管内水面的变化来放大玻璃瓶的微小形变。
下列做法中没有用到这种思想的()A.把手放在喉咙处,大声讲话,利用手的触觉说明声带在振动B.在探究响度与振幅的关系时,在鼓面上撒上一些纸屑,观察纸屑的跳起高度C.在探究音调与频率关系时,改变直尺伸出桌面的长度,用相同的力拨动直尺,听音调的变化D.通过温度计毛细管中液面高度变化测量温度的高低8.小明把盛有水的纸盒放在火焰上烧,做“纸锅烧水”实验。
初三物态变化试题及答案

初三物态变化试题及答案物态变化是物理学中的一个重要概念,涉及到物质从一种状态转变为另一种状态的过程。
以下是一份初三物态变化的试题及答案,供同学们学习和练习。
一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种现象属于熔化?A. 水结成冰B. 铁水凝固成铁块C. 冰融化成水D. 水蒸发成水蒸气2. 物质由气态直接变成固态的过程叫做什么?A. 升华B. 凝华C. 液化D. 凝固3. 以下哪个选项描述的是升华现象?A. 干冰在室温下直接变成二氧化碳气体B. 水蒸气遇冷凝结成小水滴C. 冰在室温下融化成水D. 水在0℃以下冻结成冰4. 凝华现象通常发生在什么条件下?A. 温度高于0℃B. 温度低于0℃C. 温度等于0℃D. 温度在0℃以上但低于100℃5. 下列哪个选项描述的是液化现象?A. 酒精挥发B. 水蒸气凝结成小水滴C. 冰融化成水D. 水蒸发成水蒸气答案:1. C2. B3. A4. B5. B二、填空题(每空1分,共10分)6. 物质由固态变为液态的过程叫做______。
7. 物质由液态变为气态的过程叫做______。
8. 物质由固态直接变为气态的过程叫做______。
9. 物质由气态直接变为固态的过程叫做______。
10. 物质由液态变为固态的过程叫做______。
答案:6. 熔化7. 汽化8. 升华9. 凝华10. 凝固三、简答题(每题5分,共10分)11. 请简述为什么冬天的早晨会有雾?12. 请解释为什么夏天的冰淇淋会融化?答案:11. 冬天的早晨会有雾,是因为空气中的水蒸气在低温条件下遇到冷空气后,液化成小水滴,这些小水滴聚集在一起形成雾。
12. 夏天的冰淇淋会融化,是因为冰淇淋在高温下吸收热量,使得其内部的冰晶熔化成液态,从而发生熔化现象。
四、实验题(每题5分,共10分)13. 设计一个实验来观察水的沸腾现象,并记录实验步骤和观察结果。
14. 设计一个实验来观察冰的熔化过程,并记录实验步骤和观察结果。
物态变化试题及答案

物态变化试题及答案
1. 物质由固态直接变为气态的过程叫做什么?
答案:升华
2. 物质由气态直接变为固态的过程叫做什么?
答案:凝华
3. 水蒸气变成小水滴的过程叫什么?
答案:液化
4. 冰变成水的过程叫什么?
答案:熔化
5. 水变成水蒸气的过程叫什么?
答案:汽化
6. 物质由液态变为固态的过程叫什么?
答案:凝固
7. 物质由固态变为液态的过程叫什么?
答案:熔化
8. 物质由气态变为液态的过程叫什么?
答案:液化
9. 物质由液态变为气态的过程叫什么?
答案:汽化
10. 物质在发生物态变化时,会吸收或放出热量吗?
答案:是的,物态变化过程中会伴随热量的吸收或放出。
11. 描述一下水的三态变化过程。
答案:水的三态变化包括:液态水(水)在温度降低时可以凝固成固态冰;固态冰在温度升高时可以熔化成液态水;液态水在温度继续升高时可以汽化成水蒸气。
12. 为什么冬天的窗户上会有冰花?
答案:冬天窗户上出现冰花是因为室内的水蒸气遇到较冷的窗户表面时,发生凝华现象,水蒸气直接变成小冰晶附着在窗户上。
13. 为什么夏天的冰棍会冒烟?
答案:夏天冰棍冒烟是因为冰棍周围的水蒸气遇到冰棍的低温表面时,发生液化现象,形成小水滴,看起来像是冒烟。
14. 为什么冬天的湖面会结冰?
答案:冬天湖面结冰是因为湖水在低温下发生凝固现象,液态水变成固态冰。
15. 为什么夏天的路面会湿漉漉的?
答案:夏天路面湿漉漉的是因为空气中的水蒸气在遇到较冷的路面时,发生液化现象,形成小水滴附着在路面上。
物态变化练习题及答案(经典)

物态变化练习题及答案(经典)有答案一、选择题(每题2分共30分)1、把0℃的冰放进0℃的水中,若它们与外界不发生热传递,则: ( )A 、冰会增多,水减少B 、冰会减少,水增多C 、冰多则水就会凝固;水多则冰就会熔化D 、冰和水的多少跟原来的相同2、在下面列举的现象中,不是升华现象的是( )A 、碘加热时变为蒸气。
B .夏天,冰棒周围冒“白气”。
C 、萘制的卫生球日久变小。
D .冬天,冰冻的衣服也会变干3、在夏天开着空调的公交汽车和寒冷的冬天的公交汽车车窗上都会出现水珠,水珠是在车窗的( )A.夏天在外表面,冬天在内表面B.夏天在内表面,冬天在外表面C.都在内表面D.都在外表面4、下列说法中正确的是( )A.霜在形成的过程中要吸热B. 冰必须先熔化成水,才能变成水蒸气C. 冬天,室外冰冻的衣服变干要放热D. 樟脑丸在逐渐变小的过程中要吸热5、炎热的夏天,以下可以有效降低室内温度的方法是( )A 、打开正在工作地电冰箱的门B 、打开风扇,并且调到转速最大的档位。
B 、关闭房门 D 、在地面上适当地洒些水。
6.用铁锅能熔化锡,而不能用锡锅熔化铁,这是因为( )A 、铁的密度比锡小B 、铁比锡硬C 、铁传热比锡快D 、铁的熔点比锡高7、牙科医生在给病人检查时要用到一个小的平面镜,在放入病人口腔之前总是先放到酒精灯上烤一烤,再进入病人口中,这样做主要是为了( )A 、为了卫生,放在酒精灯火焰上烧一下,能杀菌B 为了让病人不感到太凉,放在火焰上升温C 纯属职业习惯,不烤也行D 为了防止口中水蒸气在平面镜上液化,影响看病8、如图2所示,甲试管装水,乙试管装酒精,同时放入盛水的大烧杯中,对大烧杯加热使里面的水沸腾,则下列说法中正确的是( )A 、甲试管内的水和乙试管内的酒精都沸腾B 、甲试管内的水和乙试管内的酒精都不沸腾C 、甲试管内的水沸腾,乙试管内的酒精不沸腾D 、甲试管内的水不沸腾,乙试管内的酒精沸腾9、用体温计测得甲的体温为37.50℃,若没有甩过,又用它依次去量乙和丙的体温,已知它们的实际体温为36.90℃和38.60℃,那么两次测温后下列数据正确的是( )A.36.90℃和38.60℃B.37.50℃和38.60℃C.36.90℃和37.50℃D.37.50℃和37.50℃10. 如图所示的是海波的熔化图象,从图象中获得的信息正确的是 ( )A. 海波在CD 段是固态B. 海波的熔点是48℃C. 海波在BC 段不吸收热量D. 海波熔化经历了12 min11、下面有几个常见的物理现象,各属什么物态变化:(1)湖面结冰: ;(2)烧水时看到“白气”: ;(3)自来水管“出汗”: ;(4)严冬玻璃窗上结有“冰花”: ;(5)冰箱中取出冰棒冒“白气” ;(6)放在衣箱中的卫生球过一段时间就消失了,这是_______现象。
【九年级】物态变化练习题人教版带答案

【九年级】物态变化练习题人教版带答案学习可以这样来看,它是一个潜移默化、厚积薄发的过程。
物理网编辑了物态变化练习题人教版带答案,希望对您有所帮助!一、填空(每个空格1分,共32分)1._________分为晶体和非晶体两类,晶体和非晶体的一个重要区别是:______有一定的熔点,而_________没有一定的熔点,同一种晶体的熔点和凝固点是________的.2.温度计的测量范围是________________________。
当他测量B同学的温度时,他没有把它扔掉(B同学的温度是36.4℃),测量结果是__;;如果再次测量温度时学生C的温度仍未下降(学生C的温度为37℃),则学生C的温度为____3.沸腾和蒸发的区别主要是,蒸发现象只发生在液体_________,沸腾现象同时发生在液体的_________和_________;蒸发现象是在_________温度下都能发生,沸腾现象只在_________温度时才能发生;沸腾时比蒸发时汽化的程度_________.4.中国发射的长征二号火箭在大气层中飞行时,头部与空气摩擦产生热量,可达到数千摄氏度的高温。
为了不损坏火箭,设计师在火箭头部涂上一种特殊材料,这种材料在高温和汽化时会损坏,这两种状态的变化过程需要改进,以保护火箭头部不受损坏5.你有这样的体会吗?在寒冷的冬天,戴着眼镜从外面走进暖和的教室里,镜片上会出现一层小水珠,使你看不清物体,这是因为__________.6.温度计的刻度模糊了。
一名学生将温度计与刻度平行,并将其放入冰水混合物中。
此时,温度计中的水银柱刚好与刻度上的5mm对齐;当温度计放入沸水中时,温度计中的水银柱刚好与刻度上的205mm对齐(当时的大气压为1标准大气压);取出温度计和刻度,放入温水中。
温度计的水银柱在刻度上下降到105毫米。
学生测量温水的温度。
7.夏天在衣柜里存放棉衣时,为了防止虫蛀,往衣柜里放了几个樟脑丸.到了冬季穿衣服时,发现樟脑丸不见了,樟脑丸发生的物态变化是_________.8.在夏天,当你打开冰棍的包装纸时,你会看到冰棍正在释放白色气体。
物态变化练习题及参考答案

物态变化练习题及参考答案1、在使用温度计前,需要认清它的最小刻度值,这是为了便于迅速而准确地读数。
2、XXX和XXX在商店买了冰棍和棒棒糖,当他们放进嘴里后,冰棍熔化了,棒棒糖溶解了。
3、在冬天,将一块冰从寒冷的室外拿进温暖的房间内,冰不会立即熔化,但冰的温度会逐渐升高。
4、水在结冰时体积会膨胀,产生巨大的作用力。
美国有一家工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐,焊接专家、锻压专家都束手无策。
后来,“圣迪亚”实验室的科学家解决了这一问题,他们使用水结冰时膨胀产生的巨大压力,使铝膜与钢罐表面接牢。
5、在炎热的夏天,将一盆-5℃的碎冰放在阳光下直射,冰逐渐熔化,在熔化的过程中,冰的温度等于0℃。
6、刚从水中捞出的熟鸡蛋在手中不太烫,待蛋壳表面的水干后,便觉得很烫。
这是因为蛋壳外先有水蒸发后无水蒸发。
7、在实验中,将一支温度计从酒精中取出,温度计的示数会先降低后升高。
8、两只相同的杯子置放在窗前,分别盛放等高的水和酒精。
一段时间后,两杯的液面高度不同。
这个事例说明液体的蒸发跟液体的种类有关。
9、“扬汤止沸”和“釜底抽薪”是两个成语,其中“扬汤止沸”的说法正确。
A、“扬汤止沸”和“釜底抽薪”有不同的效果,前者只能暂时止沸,后者能够彻底止沸。
B、“扬汤止沸”和“釜底抽薪”有不同的效果,前者只能暂时止沸,后者能够彻底止沸。
C、“扬汤止沸”和“釜底抽薪”的效果不同,前者只能暂时止沸,后者能够彻底止沸。
D、“扬汤止沸”和“釜底抽薪”的效果不同,前者只能暂时止沸,后者只能彻底止沸。
10、在烧热的油锅中溅入水滴时,会听到“叭叭”的声音,并溅起油来,而在沸水中加入油时不会发生以上现象,其主要原因是(C)A、溅入的水滴温度太低。
B、水是热的不良导体。
C、水的沸点比油的沸点低。
D、油的沸点比水的沸点低。
11、下列措施中,能使蒸发变快的是(C)A、给盛有水的杯子加盖。
B、把新鲜的蔬菜装入塑料袋中。
C、把湿衣服放在通风的地方。
D、把蔬菜用保鲜膜包好后放入冰箱。
九年级物理物态变化及内能与热机练习题

九年级物理一、物态变化1、在松香、铜块、玻璃、食盐、海波中,属于晶体的是_____________________________,它们的共同特征是有一定的___________________。
答案:铜块、食盐、海波;熔点2、如图所示,烧瓶中的水停止沸腾后,若从烧瓶中往外抽气,会看到水又沸腾起来,这是由于()A. 气压升高,水温升高B. 气压降低,水温升高C. 气压降低,水的沸点降低D. 气压升高,水的沸点降低3、现代建筑出现一种新设计:在墙面装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球,球内充入一种非晶体材料,当温度升高时,球内材料熔化吸热,当温度降低时,球内材料凝固放热,使建筑内温度基本保持不变.图1中四个图象表示球内材料的熔化图象的是( C )4、在夏天开着空调的公交汽车和寒冷的冬天的公交汽车车窗上都会出现水珠,水珠是在车窗的( A )A、夏天在外表面,冬天在内表面C、都在车窗玻璃内表面B、夏天在内表面,冬天在外表面D、都在车窗玻璃外表面5、日光灯用久了,管壁上发黑是因为( A )A、灯丝受热产生升华,灯丝的气体在管壁遇冷凝华而成;B、玻璃分解产生黑的物质;C、灯丝受热蒸发后遇冷凝固而成的;D、灯丝发热,使灯丝附近玻璃熔化发黑。
6、水烧开后,壶嘴向处喷出“白气”,这“白气”形成过程是( B )A.先液化再蒸发B.先汽化再液化C.先升华再液化D.先汽化再凝华7、下列常见物理现象各属于哪种物态变化:(1)严冬玻璃窗上结有冰花,是____________现象凝华(2)炎夏洒在地上的水很快就干,是____________现象汽化(3)铸造车间里铁水铸成零件,是__________现象凝固(4)夏天打开冰箱冷冻室的门,看到有很多“白气”,这是_____现象液化(5)冬天,嘴里呼出“白气”,这是______现象液化(6)洒在地上的水很快就会干了,这是_____现象。
汽化(7)放在衣箱中的卫生球过一段时间就消失了,这是_______现象。
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1、 两个完全相同的圆柱形绝热量热器,一个装有水结成的高25cm h =的冰,另一个装有0110C t =,高25cm h =的水.现在把水倒在冰上并立即标记水面位置.在达到热平衡以后发现,水面升高了0.5cm h ∆=.问冰的初始温度x t 是多少?已知3900kg m ρ=冰,2100J kg K c =冰,冰熔解热53.410J kg λ=⨯,4200J kg K c =水.解:由题可知,不是所有的水结冰,否则水面高度h ∆应为2.5cm ;稳定的温度应是00C .设冰水新界面的高度是1h ,根据质量守恒()112h h h h h h ρρρρ+=++∆-冰水冰水得到 1h h h ρρρ=+∆-水水冰故冰的质量增加(设S 为筒的截面积) ()1m h h S S h ρρρρρ∆=-=∆-水冰冰水冰根据热平衡方程()()100x c m t m c m t λ-+∆=-水水冰冰 得到0154.6C x c h t t c h c ρρλρρρ∆=--≈--水水水冰水冰冰冰2、 活动活塞将一汽缸分成容积均为33010m V -=的两个相等部分,一个装有干燥空气,另一个装有水和水蒸气,水的质量4g m =,加热汽缸,使活塞开始移动,当它移动到缸长的14时便停止了移动,试求1) 加热前缸内水蒸气的质量1m 是多少? 2) 汽缸内空气的质量2m 等于多少?解:加热汽缸,水不断蒸发,使活塞向装空气的这一侧移动,而一旦全部蒸发后,活塞位置将保持不变.1) 汽缸中两部分气体的初始温度为0T ,压强为0p ,终了状态时气体的温度为T ,压强为p .对空气,根据状态方程得0002V pp V T T = (1) 对终了状态时水蒸气根据克拉伯龙方程得 01132V m m pRT μ+= (2) 对初始状态的水蒸气根据克拉伯龙方程有 10001m p V RT μ=(3)将(2)、(3)中的压强关系式代入(1)取1118g mol μ-=得12g m = 2) 对汽缸中的空气在初始状态时有 20002m p V RT μ=(4)(3)、(4)两式相比,取1228g mol μ-=得2 3.1g m =3、 在密闭的容器中盛有温度0100C s t =的饱和蒸汽和剩余的水,如水蒸气的质量1100g m =,水的质量21g m =,加热容器直到容器内所有的水全部蒸发,试问应把容器加热到温度T 为多少开?给容器的热量Q 为多少?需注意,温度每升高01C ,水的饱和汽压增大33.710Pa ⨯,水的汽化热62.2510J kg L =⨯,水蒸气的定容比热()31.3810J kg K V c =⨯解:本题中,100g 水蒸气的体积远大于1g 水的体积,所以1g 水的体积可忽略.容器吸收的热量使得容器内的水全部气化,并使得水蒸气[质量为()12m m +]的内能增加.对初态和末态时的水蒸气可应用克拉伯龙方程.设容器的体积为V ,初态时水蒸气的压强为1p(由于是饱和汽且温度是0100C s t =,所以5110Pa p =),末态时的压强为2p ,水蒸气的摩尔质量为31810kg mol M -=⨯.对密闭容器内的水蒸气的初态有11,273373K s s s m p V RT T t μ==+=当水全部蒸发时有 ()35122211, 3.710,10Pa s m m p V RT p p T T p μ+==+⨯-=由上述式子可知()3112113.710s sp T T m m Tp m T +⨯-+=代入数据解得373.29K T =根据能量守恒,容器吸收的热量使得容器内的水全部气化(汽化热),并使得水蒸气[质量为()12m m +]的内能增加E ∆(气体体积不变),所以有()()2122290J V s Q Lm c m m T T =++-=4、 两个不导热细管连接的相同容器里有压强01atm p =,相对湿度50%B =,温度为0100C 的湿空气.现将一个容器浸没在温度为00C 的冰水中,问系统的压强变为多少?每一个容器中的相对湿度变为多少?已知00C 时水的饱和蒸汽压为4.6mmHg .解:0100C 的水蒸气饱和蒸汽压为760mmHg ,故容器中水蒸气压强为 176050%mmHg 380mmHg p =⨯=蒸 干空气压强为01380mmHg p p p =-=干1蒸将其中一个容器浸没在00C 的冰水中后,无论干空气还是水蒸气都有一部分要转移到较冷的容器中,混合气体的总压强和各部分压强都会下降.但每个容器中各部分的压强都是相同的.干空气状态方程为1212p V p V p VT T T ⨯⨯⨯=+干1干2干2 式中V 为每个容器的容积.代入数据得 321.2mmHg p =干2 若上述过程水蒸气未凝结,则2321.2mmHg p =蒸依题设,00C 时水的饱和蒸汽压仅为4.6mmHg ,远小于321.2mmHg ,说明该过程中水蒸气已大量凝结为水,故两容器中水蒸气的压强只能为'2 4.6mmHg p =蒸,所以,系统中气体的压强应为'22=325.8mmHg p p p =+干2蒸由以上可知,冷容器中空气的相对湿度'100%B =,0100C 容器内空气相对湿度为'''2100%0.6%p B p =⨯=蒸饱5、 在竖直放置的封闭圆柱形容器中,有一质量为40kg M =的活塞,活塞上方是空气,下方有一质量的水和水蒸气,并有一加热器L ,如图所示.已知当加热器功率1=100W N 时,活塞以缓慢速度10.01m s v =匀速上升;当加热器功率212N N =时,活塞上升速度变为212.5v v =.容器内温度始终不变,求其温度值.该温度下水的汽化热62.210J kg L =⨯.解:设容器的散热功率为q ,时间t ∆内有质量m ∆的水被汽化,活塞截面积为S ,则加热器功率为1N 时,有1N t L m q t ∆=∆+∆ 由状态方程有p Vm RTμ∆∆=式中 1,p Mg S V v tS =∆=∆ 由以上方程解得11L Mgv N q RTμ=+同理有121 2.52L Mg v N N q RTμ==+两式相减代入数据得286.24K T =6、 把质量为1100g m =的氮气与未知质量的氧气混合,在温度77.4K T =的条件下让混合气体做等温压缩,单位体积的混合气体的压强和体积的关系如图所示.1) 确定氧气的质量?k m =2) 计算在77.4K T =时氧气的饱和汽压强HK p .(说明:77.4K T =是标准大气压下液态氮的沸点,液态氧沸点更高.) 解:1)从A B →,氧气保持压强2p 不变,而其质量减少,到B 点,氮气也达饱和汽压,设为1p ,A B →过程中氮气质量不变,在A 点对氧气有22kA m p V RT μ= (1)对氮气有101A m p V RT μ=(2)204atm p p +=在B 点有217atm p p +=,在A B →中氮气质量不变,因而有 01A B p V p V = 且2A B V V=,得102p p =,解联立方程可得/LV 0480123atm,6atm,1atm p p p === 由(1)式和(2)式相除可得 211138.1g 3k m m μμ== 2)在77.4K T =时氧气的饱和汽压为 211atm 66HK p p ==7、 向一个容积3310m V -=的预先抽空的容器中注入少量的水,并在三个温度下测量压强得0160C t =时,41 1.9210Pa p =⨯;0290C t =时,42 4.210Pa p =⨯;03120C t =时,43 4.5510Pa p =⨯.请根据这些数据求注入水的质量,如果水的质量减少20%,在这些温度下的压强各是多少?解:先要判断在00060C 90C 120C 、、时水蒸气是否饱和.若某温度下为饱和汽,则其汽的质量即为所求的注入的水的质量.根据克拉伯龙方程可得0160C t =时水蒸气的质量1m 为()343411111810 1.921010 1.2510kg 8.33333pV m RT μ---⨯⨯⨯⨯===⨯⨯同理得温度为002390C 120C t t ==、时水蒸气的质量分别为()()44232.5110kg , 2.5110kg m m --=⨯=⨯因为 23m m =所以对应温度23t t 、状态时水已全部蒸发为未饱和汽,即水的质量为0.251g . 若水的质量减少20%,则水的质量变为 ()()'44420.80.8 2.5110 2.0110kg 1.2510kg m m ---==⨯⨯=⨯>⨯所以,1t 温度时水蒸气依然饱和,即()'411 1.9210Pa p p ==⨯而在23t t 、温度时易得()()'422'4330.8 3.3610Pa 0.8 3.6410Pa p p p p ==⨯==⨯8、 当某一部分湿空气体积压缩到原来的14时,它的压强增加到原来的3倍;若把它的体积再压缩12时,其压强增大为初始压强的5倍.若压缩过程中保持温度不变,求湿空气在开始时的相对湿度是多少?解:由题意,第一次压缩后蒸汽中含有的水蒸气已经饱和,所以在两次等温压缩中只有空气遵守玻意耳定律.设湿空气中初始压强为0p ,体积为0V ,饱和汽压为p ,空气在第二次压缩时满足''''''00p V p V =空空即 ()()00003548V V p p p p -=- 故 0p p = 则第一次压缩后,空气的压强为'0032p p p p =-=空在第一次压缩后,对空气有''00p V p V =空空即 00024V p V p =⨯空 得 00.5p p =空 故初始时刻湿空气中所含水蒸气的压强为000.5p p p p =-=气空 则初始时刻湿空气的相对湿度为()0100%50%B p p =⨯=气9、 01kg 20C -、冰投进02kg 25C 、的水重,达到热平衡时温度是多少?(冰的熔解热51=3.3510J kg λ-⨯).解:水温从025C 降到00C 放出的热量()()()351122 4.210250 2.110J Q mc t t =-=⨯⨯⨯-=⨯ 冰从020C -升温至00C 所需吸收的热量()()()''34222211 2.110020 4.210J Q m c t t =-=⨯⨯⨯+=⨯ 因12Q Q >,表明还有热量可供00C 的冰熔解,设所能熔解冰的质量为3m ,则()()4412352110 4.2100.5kg 1kg 3.3510Q Q m λ-⨯-⨯===<⨯ 所以,最终有水2.5kg ,冰0.5kg ,温度为00C10、 将0100C 的水蒸气、050C 的水和020C -的冰按质量比为1:2:10的比例混合,求混合后的最终温度. (111161512100J kgK ,4200J kg K , 2.2610J kg , 3.3610J kg c c L λ------===⨯=⨯冰水)解:设水蒸气、水、冰的质量分别为210m m m 、、,水从050C 升到0100C 吸热为 ()512 4.210J Q mc t m =∆=⨯水仅需液化的蒸汽质量为 '10.185m Q L m ==即水蒸气和水混合后,最终为0100C 的水和气的混合物,其中气和水的质量比为0.185:2.815.将这0100C 的水、气混合物和冰混合,如果这些水、气都变为00C 的水,它需放热为()6620.185 2.261034200100 3.110J Q m m m =⨯⨯+⨯⨯=⨯这些冰全部升温到00C 需吸热()53 4.210J Q m =⨯若全部熔解成水还需吸热()74 2.2610J Q m =⨯因为3234Q Q Q Q <<+,可知最终温度是00C (冰、水的质量比为6.25:6.75)11、 汽缸中由轻质活塞封闭着01kg 0C 、的水,问当水中投入1kg 加热到01100C 的铁块时,活塞的位置将怎样改变.(已知01atm p =,铁的比热容3110.510J kg K c --=⨯,活塞面积321.010cm S =⨯,汽缸吸热不计)解:铁块从11373K T =降到373K T =放热,其值为 ()()51111510J Q c M T T =-=⨯ 水从0273K T =升到373K T =需吸热,其值为()()52220 4.210J Q c M T T =-=⨯因为12Q Q >,所以水不但能升温到0100C ,而且有一部分水变成水蒸气,即12Q Q Lm W =++ 而 0mW p V RT μ==得 ()32.84g m =0100C 水汽的饱和汽压为1atm ,由克拉伯龙方程MpV RT μ=,得()0.566L V = 所以,活塞上升的高度为 ()0.566cm Vh S==12、 将质量是2g 、温度是0150C 的过热水蒸气通入010g 4C -、的碎冰,当系统与外界不发生热交换时,求热平衡时的温度.(已知水的比热容11cal g c -=水,冰的比热容10.5cal g c -=冰,水蒸气的比热容10.5cal g c -=汽,冰的熔解热180cal g λ-=,水的汽化热1540cal g L -=)解:12g m =的水蒸气冷却到0100C 放出的热量与全部液化成0100C 的水放出的热量分别为()()1112150cal 1080cal Q c m t Q Lm =∆===汽210g m =的冰升温至00C 、熔解及升温至0100C 吸收的热量分别为()()()3224252320cal 800cal 1000cal Q c m t Q m Q c m t λ=∆====∆=冰水因为 3451234Q Q Q Q Q Q Q ++>+>+所以系统热平衡温度在000C 100C 之间,设该温度为t ,则 ()()1213421000Q Q c m t Q Q c m t ++-=++-水水 得()042.5C t =13、 在温度0110C t =时,容器内空气的相对湿度是60%,试问容器的体积减少到原来的13,温度加热到02100C t =时的相对湿度是多少?在温度1t 时饱和蒸汽的密度339.410kg m ρ-=⨯.解:在温度1t 时,水蒸气的密度1ρ为()3310.6 5.6410kg m ρρ-==⨯压缩后,设水汽仍未饱和,则水蒸气的密度2ρ为()33213 1.6910kg m ρρ-==⨯在温度02100C t =时,饱和蒸汽压50 1.01310Pa p =⨯,此饱和蒸汽的密度3ρ为()530320.018 1.013100.58kg m 8.37373p RT μρ⨯⨯===⨯因为32ρρ>,所以容器内水蒸气确实未饱和.在温度02100C t =时,相对湿度为222032.9%p f p ρρ===14、 将气温为027C 、相对湿度为75%的空气装入25L 的容器中,当整个容器的温度降到00C 时会凝结多少水蒸气?(设水的饱和蒸汽压在027C 时为26.7mmHg ,在00C 时是4.6mmHg )解:027C 时水蒸气的压强为()175%26.720mmHg p =⨯= 而00C 时水蒸气的压强为()2 4.6mmHg p =1112223001827318m p V R mp V R =⨯=⨯得 ()()120.48g ,0.12g m m == 故该过程中凝结的水的质量为()120.36g m m m ∆=-=15、 一端封闭的均匀玻璃管充满水银倒立在一个深的水银槽中,然后注入一些乙醚,如图所示.已知大气压强是75cmHg ,在下列情况下,管内气体的压强各是多少厘米汞柱?1) 温度为t ,管内存有液体,1250cm,30cm h h ==. 2) 温度保持t ,将管向上提高,管内仍有液体,162cm h =. 3) 温度增加到't ,管内液体已完全汽化,1262cm,26cm h h ==. 4) 温度保持t ,再将管向上提高,175cm h =解:1)乙醚的饱和汽压:()102753045cmHg p p h =-=-=2)管内仍有液体,说明上部仍是饱和汽,在温度不变的条件下,饱和汽压不随体积改变,所以2145cmHg p p ==3)当温度由t 增加到't ,管内液体已经全部汽化,此时管内气压由水银柱高度2h 与大气压强0p 求得()302752649cmHg p p h =-=-= 4)乙醚气体质量一定,温度不变,所以3344p V p V =,而()()''402275p p h h =-=- 体积 ()()''412275V h h S h S =-=- 则有 ()()()''224962267575S h h S ⨯-=--解得 '233cm h =所以 ()4753342cmHg p =-=16、 在底面积220cm S =的高圆筒容器内的轻活塞下有质量9g m =的水,如图(a )所示.利用功率100W P =的加热器对水加热.试作出活塞竖直坐标与时间关系图像,并求活塞的最大速度.活塞下面没有空气,活塞和器壁不导热,大气压强01atm p =,水的比热容()4200J kg K c =,汽化热62.2610J kg λ=⨯.解:当水加热未到沸点0100C t =沸时,活塞不动(10v =).如果系统初温认为等于020C t =初,那么加热时间为()130s cm t t t P-==沸初当达到沸点时,水的饱和汽压等于大气压,活塞开始向上运动.活塞位移由汽化水的数量决定.在时间t ∆内汽化水的质量P tm λ∆∆=这份汽化水的体积图(a )m RTV p μ∆∆=式中18g mol,373K T μ==.活塞移动速度等于 200.04m V PRTv S t S p λμ∆===∆ 全部水汽化时间21203.4s m t t Pλ-== 当活塞下只有水蒸气后(这是三个原子的气体),其体积的变化将与等压下气体温度的增加有关.在这种情况下,定压摩尔比热容4p V c c R R =+=于是00,44p Q P t m R T P tT V m c p p R νμμ∆∆∆∆==∆==3200.125m s 34V P v v S t Sp ∆====∆活塞坐标与时间的关系图像如图(b )所示17、 一个铜容器重200g ,铜的比热容)23.7810J kg K c =⨯.铜容器有两个管子与外界连通着,其余部分是封闭着的.先在容器里放入一些冰,待温度平衡后,倒掉已熔化出来的水,那时容器里还留有20g 的冰,这时把0100C 的水蒸气从一根管子通入,让另一管子开着,蒸汽经过容器内部和冰混合接触后从开着的管子溢出,这些溢出的蒸汽假定还是0100C ,经过一段时间,由于蒸汽的作用,容器里的冰完全熔化了,变成了温度为040C 的水.如果热量没有其他损失,则容器里共有水多少克?(冰的熔化热53.3610J kg λ=⨯,水的汽化热62.2610J kg L =⨯)解:设容器内共有kg m 的水,水蒸气通过容器时变为040C 的水,其质量为()m m -冰,图(b )/st 1630100200300放热()()()11Q L m m c m m tt =-+--冰水冰冰与铜容器吸热()()222Q m c m t t c m t t λ=+-+-铜铜冰水水 代入数据得()()()63331642.26102010 4.2102010100402.5110 5.0210JQ m m m --=⨯-⨯+⨯-⨯⨯-=⨯-⨯()()533323243.361020104.2102010400 3.7810200104001.3110JQ ---=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯⨯-=⨯根据热平衡方程12Q Q =得6442.5110 5.0210 1.3110m ⨯-⨯=⨯ 则()()226.3310 2.5210kg 25.2g 2.51m --=⨯=⨯= 18、 流入海洋的冰川在高度1000m 处沉积形成大冰块——冰山,其高度小于1000m .冰山在浮起时能够被熔化掉的冰与原有冰的质量比是多少?解:冰山浮起时势能增加V gh ρ冰冰,相应体积的水下沉势能减少V gh ρ水水.设减少的势能全部被冰块吸收而发生熔解,且不考虑水的导热系数和动能的增量,则有()V gh m ρρλ-=∆水冰冰故m mgh m V ρρρρλ-∆∆==水冰冰冰冰 将33235900kg m ,1000kg m ,10m s ,10m, 3.3410J kgg h ρρλ=====⨯冰水代入上式可得1300m m ∆=19、 在如图所示的装置中,上下两个装置和连接它们的细长管都是用热容量很小的良导体做成的,管长为l ,K 为阀门,整个装置与外界绝热.开始时,阀门关闭,两容器中都盛有质量为m ,单位质量的热容量为c 的某种液体.平衡时温度都是0T .由于该液体的蒸汽分子受到重力的作用,所以平衡时,在管内的气体分子并非均匀分布,而是上疏下密.已知其蒸汽压强是按指数规律分布,即0mgh KTh p p e-=式中h 是管内某点距下面容器中液面的高度,h p 是该点的蒸汽的压强,0p 是下面容器中液面处(即0h =处)蒸汽的压强,m 是一个蒸汽分子的质量,T 是热力学温度,K 是一个常数.现在打开阀门,试论述系统的状态将发生怎样的变化,并估算出变化最后的结果.解:1)在打开阀门前,平衡时,上下容器中液体表面处的蒸汽皆为饱和蒸汽,因为温度相同,所以其饱和蒸汽压相同,但在阀门两旁,由指数分布规律可知,蒸汽的蒸汽压不同.在左边,因为容器内液面上方空间的高度差很小,所以蒸汽压几乎等于液面处的饱和蒸汽压;而在右边,由于管较长,所以蒸汽压明显小于下面容器内液面处的饱和蒸汽压,因而也小于阀门左边的蒸汽压.这样,打开阀门后,左边蒸汽将向右边迁移,按照指数分布规律,将使下面容器中表面处的蒸汽压大于饱和蒸汽压,从而有一部分蒸汽液化(凝结),使下方容器的液量增加,另一方面,上面容器中液体将汽化(蒸发),使液量减少,以上所述的过程将持续不断地进行,直到上面容器中的液体全部汽化而凝结在下面容器中为止,此后状态将不再变化.2)由于最后结果是上面容器中的液体全部转移到下面容器中,所以从能量来看,就是上面质量为m 的液体的重力势能mgl 转化为总质量为2m 的液体的内能,从而使系统温度上升.若忽略容器、长管以及蒸汽等的热容量的影响,用T 表示最后的温度,则由能量守恒定律可知()0022mgl mc T T glT T c=-=+20、 外界温度293K T =时,装在某保温瓶中的冰,经22小时30分钟有40g 熔解成同温度的水.在这瓶中装入2L 温度为178K T =的液态氮时,在一昼夜内液氮蒸发了一半.若保温瓶内传递热量的速度与瓶内外的温度差成正比,液氮在78K 时的密度为-3800kg m ,试求液氮的汽化热L .解:设当瓶内外温度差为1K 时,单位时间内从瓶壁的单位面积上传入瓶中的热量为α.若在1t 时间内能传入热量1Q ,使质量为1m 的冰熔解成同温度水,瓶的表面积为S ,冰的温度为0T ,则()()111010Q m St T T St T T λα==--设在2t 时间内传入热量2Q ,能使279K m 、的液氮汽化成同温度的氮气,则 ()2212Q St T T m L α=-= 而 2m V ρ=得 ()()()121510 1.9310J kg m t T T L Vt T T λρ-==⨯-21、 在活塞下体积为31m V =的汽缸内,盛有质量1286g m =、温度030C t =的氮气和饱和水蒸气的混合物.当体积等温减小到原来的1时,被凝结的蒸汽质量和压缩前混合物的压强p 各是多少?(已知水的摩尔质量211 1.810kg mol M --=⨯,氮的摩尔质量212 2.810kg mol M --=⨯,在温度030C t =时,水的饱和汽压31 4.210Pa p =⨯)解:由mpV RT M=得饱和水蒸气在压缩前的质量0.03kg m =,压缩后的质量'0.01kg m =,所以被凝结的蒸汽的质量为()'0.02kg m m m ∆=-=汽缸内的氮气质量为()0.2860.030.256kg N m =-=由克拉伯龙方程可得氮气在压缩前的分压强42.310Pa N p =⨯,则压缩前混合气体的压强为()41 2.7210Pa N p p p =+=⨯22、 有一足够长均匀直管,两端开口,若将管竖直插入水池中,管长的910在水面下,此时管内水面恰与池内水面相平,然后封闭上端,此时1273K T =,为使温度升高到2373K T =,有气体开始从管内跑出,求管的最大长度.(001atm,0C p =时饱和汽压可忽略)解:在0100C 时,若管中空气和饱和汽的总压强不小于管口处的压强,则管内气体便开始溢出,设此时管内空气和饱和汽的压强分别为1p 和0p ,则管内气体开始有溢出的条件是100910p p g l p ρ+≥+ 即1910p gl ρ≥ 对管内空气另有011210l S Sp p l T T = 得()0211.57m 9p T l gT ρ≤=23、 从容积为半升的装氢容器中抽出一些氢气,使其压强降为200mmHg ,在另一个同样容积的装氧容器中抽出一些氧气,使其压强降为100mmHg ,然后将两容器用小管连通.若两容器周围的温度保持020C ,试问容器内最终有多少水凝结.(020C 时17.5mmHg p =饱)解:本题中氢气与氧气恰好完全反应生成水,对氢气有2000.50.082293760n ⨯=⨯⨯得()0.005477mol n = 对水蒸气有'17.50.520.082293760n ⨯⨯=⨯⨯ 得()'0.00096mol n = 故()'0.0045mol n n n =-=水。