1、 物态变化中的能量交换 目标导航 1知道熔化和熔化热、汽化和汽化热的概念。 2会用熔化热和汽化热处理有关问题。 3体会能的转化与守恒在物态变化中的应用。 诱思导学 1 熔化热 （1）熔化：物质从固态变成液态的过程叫熔化；而从液态变成固态的过程 叫凝固。 （2）熔化热：某种晶体熔化过程中所需的能量(Q)与其质量(m)之比叫做这 种晶体的熔化热。 用 表示晶体的熔化热，则 =Q/m ，在国际单位中熔化热的单位是焦尔 /千克（J/Kg） 。 友情提示： 晶体在熔化过程中吸收热量增大分子势能，破坏晶体结构，变为液态。 所以熔化热与晶体的质量无关，只取决于晶体的种类。 一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与
2、凝固时放出的热量相等。 非晶体在熔化过程中温度不断变化，所以非晶体没有确定的熔化热。 2汽化热 （1）汽化：物质从液态变成气态的过程叫汽化；而从气态变成液态的过程 叫液化。 （2）汽化热：某种液体汽化成同温度的气体时所需要的能量（Q）与其质 量(m)之比叫这种物质在这一温度下的汽化热。用 L 表示汽化热，则 L=Q/m ， 在国际单位制中汽化热的单位是焦尔/千克（J/Kg） 。 友情提示： 液体的汽化热与液体的物质种类、液体的温度、外界压强均有关。 一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时 放出的热量相等。 典例探究 例 1 如果已知铜制量热器小筒的质量是 150 克，里
3、面装着 100 克 16的 水，放入 9 克 0的冰，冰完全熔化后水的温度是 9，利用这些数据求冰的熔 化热是多少？铜的比热 C 铜=3.910 2J（KgK） 解析：9 克 0的冰熔化为 0的水，再升高到 9，总共吸收的热量 Q 吸m 冰 m 冰 c 水（90） 量热器中的水和量热器小筒从 16降到 9放出的热量 Q 放=m 水 c 水（169）m 筒 c 铜（169） 因为 Q 吸=Q 放，所以 m 冰 m 冰 c 水（90）=（m 水 c 水 m 筒 c 铜） （169） 统一单位后，把数值代入上式，可得 = 3.310 5焦千克 答案：3.310 5焦千克 友情提示：冰的熔化热很大，1
4、 千克 0的冰熔化成 0的水吸收的热量， 相当于把 1 千克 0的水升高到 80需要的热量。冰的这一特点对自然界有重 要的意义，它使得初冬时，一个寒冷的夜晚不会把江河湖泊全部封冻起来，气 温也不会骤然下降；初春时，一个阳光灿烂的晴天不会使冰雪全部熔化，造成 江河泛滥，气温也不会骤然升高。在日常生活中，人们利用冰熔化热大的 特点 来冷藏食品、冰镇饮料等。 例 2 某人在做测定水的汽化热实验时，得到的数据如下：铜制量热器小 筒的质量 M1=200g，通入水蒸气前筒内水的质量 M2=350g，温度 t1=14；通入 t2=100的水蒸气后水的温度为 t3=36，水的质量变为 M3=364g,他测得的
5、水的 汽化热 L 是多少？铜的比热 C 铜=3.910 2J（KgK） 解析：加入的水蒸气的质量为 M4= M3- M2=364-350=14g,水蒸气液化为水又 降温后放出的热量为 Q1= M4L+ M4c 水(t 2- t3) 量热器中的水和量热器小筒升温所吸收的热量为 Q2= M1C 铜(t 3- t1)+ M2 c 水(t 3- t1) 根据能量守恒 Q1= Q2 即 M4L+ M4c 水(t 2- t3)= M1C 铜(t 3- t1)+ M2 c 水 (t3- t1) 统一单位后，把数值代入上式，可得 L= 2.2106焦千克 因为在相同的热学状态下，汽化热等于凝结热， 所以此时水
6、的汽化热为 L= 2.2106焦千克 答案：2.210 6焦千克 友情提示：注意分析能量的转化情况，列出能量守恒的方程，准确求解即 可。 课后问题与练习点击 1解析：晶体熔化时从外界吸收的热量用来破坏晶体的分子结构，增加分 子势能。 2解析：设汗水蒸发所吸收的能量为 Q，所以： Q=Lm=2.41060.5=1.2106J 人的比热容与水的比热容相同，即 C=4.2103 J（KgK） ，设运动员 的温度降低了 t，所以： Q=MCt 即 t= 631.204.8QMC 所以运动员的体温降低了 4.8。 3解析：设太阳光垂直照射在单位面积上的辐射功率为 P，所以： 2dGPtg 即 P= =2
7、4td 53223.10.491.60986Wm 所以太阳光垂直照射在单位面积上的辐射功率为 32. 多维链接 1解释下面的现象：如图 9.4-1 所示，把一 块冰放在支承物上，将两端各挂一个重物的铁丝 搭在冰块上。过一段时间后可以看到，铁丝切进 冰块，但是铁丝穿过冰块的地方并没有留下切口， 冰仍然是完整的一块。铁丝为什么能切进冰块？ 铁丝穿过后上面的冰为什么又成了完整的一块？ 如果有条件，自己做一做这个实验 解释：冰的熔点随压力的增大而减小，所以 在铁丝处冰熔化，铁丝向下走，铁丝下去后，上部的水再凝结成冰，所以看不 出痕迹，还是完整的一块。 2课本 P55“说一说” 提示：如果一定质量的物质熔化时吸收的热量不等于其凝固时放出的热量， 那么能量的转化过程将出现能量不守恒的情况。 3P56“说一说” 提示：因为相同的压强下酒精的沸点低于水的沸点，所以当酒精沸腾 时，水还未达到沸点，所以分馏过程可以使酒精从水中分离出来。
