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第17讲 物态变化
过教材 串知识 夯基础
知识点1 温度及其测量
1.温度
(1)定义:表示物体的______程度。
(2)单位:________,符号℃。
(3)摄氏温度的规定:在标准大气压下,冰水混合物的温度为___℃,沸水的温度为_____℃,它们之间分成100等份,每一份代表___℃。
冷热
摄氏度
0
100
1
2.温度计
(1)原理:家庭和实验室里常用的温度计是利用______________的性质制成的。
(2)使用温度计测量液体温度的方法
①估计被测液体的温度,根据估测温度选择合适的温度计。
②正确使用温度计的要点
一看:看清温度计的______和分度值。
二放:温度计的玻璃泡要__________被测液体中,不能接触容器壁和容器底。
液体热胀冷缩
量程
全部浸入
三读:待示数稳定后再读数,读数时玻璃泡______离开被测液体,视线要与温度计中液柱的液面______。
四记:记录的测量结果要包括数值与单位。
不能
相平
方法技巧:①使测量结果偏大。
③使测量结果偏小。
3.水银体温计
(1)刻度范围35~42 ℃,分度值为______℃。
(2)体温计______离开人体读数;人的正常体温是 37 ℃ 左右。
0.1
可以
知识点2 物态变化及其特点
1.熔化和凝固
状态变化 吸、放热情况
熔化 ____态→____态 ____热
凝固 ____态→____态 ____热
固
液
吸
液
固
放
2.汽化和液化
状态变化 吸、放热情况 方式
汽化 ____态→____态 ____热 ______和______
液化 ____态→____态 ____热 __________和
__________
液
气
吸
蒸发
沸腾
气
液
放
压缩体积
降低温度
方法技巧:生活中的“白气”不是水蒸气,水蒸气是气体,人眼无法观察到,“白气”是悬浮在空气中的雾状小水珠,是水蒸气遇冷液化形成的。
常见的“白气”现象:烧开水时壶嘴冒出的“白气”、冬天人在室外呼出的“白气”、夏天雪糕周围冒出的“白气”。
3.蒸发和沸腾
蒸发 沸腾
发生位置 液体表面 液体表面和内部
发生条件 任何温度 达到______,继续______
剧烈程度 缓慢 剧烈
影响因素 ________________________ _____________________ —
温度变化 不加热时液体温度降低(不需加热) 温度不变(需加热)
共同点 都是汽化现象,都要吸热
沸点
吸热
液体与空气接触面积液面上
方空气流速液体温度
4.升华和凝华
状态变化 吸、放热情况 举例
升华 ____态→____态 ____热 樟脑丸变小、结冰的衣服变干、用久的灯丝变细
凝华 ____态→____态 ____热 霜、冰花、雾凇
固
气
吸
气
固
放
方法技巧:六种物态变化辨析
固态→液态→气态是吸热过程,气态→液态→固态是放热过程。
知识点3 晶体与非晶体及其特点
晶体和非晶体的比较
晶体 非晶体
相同点 熔化吸热、凝固放热
不同点 有无确定的熔
(凝固)点 ____ ______
温度
变化 熔化或凝固过程中温度______ 熔化过程温度上升;凝固过程温度______
条件 熔化 达到______,不断吸热 不断吸热
凝固 达到________,不断放热 不断放热
有
没有
不变
下降
熔点
凝固点
晶体 非晶体
不同点 图象
晶体 非晶体
常见代
表物质 海波、冰、水晶、石英、食盐、各种金属 蜡、松香、玻璃、沥青
研重难 学方法 提能力
重难点1 温度及其测量
【典例1】 (2024·东平县模拟)下列对温度的估测中,最接近实际的是( )
A.泰安冬天室外的平均温度约为-35 ℃
B.沸水的温度一定为100 ℃
C.房间舒适的温度约为35 ℃
D.电冰箱冷冻室的温度约为-18 ℃
√
D [用生活中我们熟悉的一些数据作为依据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
泰安冬天室外历史最低气温为-15 ℃,因此平均温度不可能达到-35 ℃,所以A不符合实际;一个标准大气压下沸水的温度为
100 ℃,气压越低,水的沸点就越低,所以B不符合实际;房间舒适的温度约为23 ℃,所以C不符合实际;电冰箱冷冻室的温度约为-18 ℃,所以D符合实际。故选D。]
【变式1】 液体温度计是根据液体___________原理制成的。观察图中温度计,其示数为_____。
热胀冷缩
25 ℃
[解析] 温度计下端有一个玻璃泡,里面装的是液体,把玻璃泡放入被测液体中,玻璃泡里的液体受热以后,体积膨胀从而会沿玻璃管上升;遇冷以后,体积缩小从而会沿玻璃管下降。所以常用温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。题图中温度计的分度值是1 ℃,所以温度计的示数是25 ℃。
【变式2】 (2024·肥城市一模)如图所示,温度计的示数为________℃。
[解析] 温度计的分度值为1 ℃,且液面在0 ℃以上,温度计的示数为14 ℃。
14
重难点2 物态变化的辨析
【典例2】 (2023·泰安)下列物态变化的实例中,属于凝固现象的是( )
A.滴水成冰 B.气凝结霜
C.冰雪消融 D.浓雾消散
A [滴水成冰是液态变成固态,是凝固现象,故A正确;气凝结霜是气态直接变成固态,是凝华现象,故B错误;冰雪消融是固态变成液态,是熔化现象,故C错误;浓雾消散是液态变成气态,是汽化现象,故D错误。故选A。]
√
【变式3】 (2020·泰安)下列有关物态变化现象判断正确的是
( )
A.冬天,户外的人呼出“白气”是汽化现象
B.饮料杯中的冰块体积逐渐变小是液化现象
C.冬天教室窗户玻璃上的冰花是凝华现象
D.衣柜中的樟脑片过一段时间会变小是熔化现象
√
C [冬天,人们口中呼出的“白气”,是水蒸气遇冷液化形成小水滴,故A错误;饮料杯中的冰块体积逐渐变小是冰熔化成水,故B错误;冬天窗户玻璃上的冰花是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故C正确;衣柜中的樟脑片过一段时间会变小,是由固态直接变为气态,是升华现象,故D错误。故选C。]
易错提醒:水蒸气是水的气态形式,看不见、摸不着。人们看到的“白气”“白雾”都是水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴。
【变式4】 (2024·岱岳区一模)2024年2月20日,泰安出现降霰现象,霰属于固态降雪中的一种,是高空中的水蒸气遇冷变成的小冰粒,多在下雪前或下雪时相伴出现。下列自然现象与霰的形成属于相同物态变化的是( )
A.白露沾草 B.白霜铺地
C.冰雪消融 D.滴水成冰
√
B [霰属于固态降雪中的一种,是高空中的水蒸气遇冷变成的小冰粒,从气态直接变为固态,是凝华现象。露是空气中的水蒸气液化成的小水珠,故A不符合题意;霜是空气中的水蒸气凝华成的小冰晶,故B符合题意;冰雪消融,物质由固态变为液态,是熔化现象,故C不符合题意;滴水成冰,物质由液态变为固态,是凝固现象,故D不符合题意。故选B。]
重难点3 晶体与非晶体及其特点
【典例3】 (2020·泰安)某晶体熔化时温度随时间变化的图象如图所示,下列判断正确的是( )
√
A.第5 min,晶体开始熔化
B.晶体熔化过程持续20 min
C.晶体在熔化过程中不吸收热量
D.晶体的熔点是80 ℃
D [由题图可知,该晶体从第10分钟开始熔化到第25分钟完全熔化完,晶体熔化过程持续15 min,故A、B错误;由题图知,此物质在熔化过程中保持80 ℃不变,该物质的熔点为80 ℃,故温度达到 80 ℃ 时,若继续吸热,晶体开始熔化,故D正确,C错误。故选D。]
【变式5】 (2022·泰安)如图所示为某种物质熔化时温度随时间的变化图象,由此判断该物质是________(选填“晶体”或“非晶体”)。
[解析] 由题图知,该物质在熔化过程中,温度保持48 ℃不变,所以该物质为晶体。
晶体
方法指导:判断晶体和非晶体的方法
(1)识记常见的晶体和非晶体。
(2)根据晶体和非晶体的特点区分,晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点。
(3)根据熔化和凝固图象来区分,温度不随时间变化的是晶体,温度一直变化的是非晶体。
【变式6】 (2024·新泰市二模)将某物质加热,其温度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.该物质是晶体,熔点为80 ℃
B.质量相同的该物质a点的内能跟b点一样大
C.60 ℃时该物质处于液态
D.用该物质制成的液体温度计能测量标准
大气压下沸水的温度
√
C [由题图可知该物质熔化过程中温度不变,故该物质为晶体,熔点为50 ℃,故A错误;由于熔化过程中温度不变但需要持续吸热,内能会增加,所以a点内能大于b点内能,故B错误;第11 min时,该物质已经熔化成液体,所以60 ℃时物质处于液态,故C正确;一个标准大气压下水的沸点为100 ℃,该物质的沸点为80 ℃,故不能用该物质制成的液体温度计测量标准大气压下沸水的温度,故D错误。故选C。]
练实验 重迁移 强素养
实验1 探究固体熔化时温度的变化规律
如图甲是小丽探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置图。
基础设问:
(1)如图乙所示,温度计的示数为________℃。
(2)安装实验器材时,小丽应按照____________(选填“从上到下”或“从下到上”)的顺序进行。
(3)她将冰熔化的过程绘制成如图丙所示的温度随时间变化的图象。分析图象可知,冰是________(选填“晶体”或“非晶体”)。
-4
从下到上
晶体
(4)分析图丙可知,该物质在t1时刻的内能________t2时刻的内能;CD段加热时间是AB段加热时间的2倍,则冰的比热容________(均选填“大于”“等于”或“小于”)水的比热容。
(5)当试管中的冰全部熔化成水后,继续用酒精灯加热,试管中的水________(选填“能”或“不能”)沸腾。
小于
小于
不能
变式设问:
(6)水浴法加热的好处是__________。
(7)打开灯帽,点燃酒精灯前,可闻到淡淡的酒精味,这是________现象,说明液态酒精发生________(填物态变化名称)。
(8)当小丽在烧杯的水中加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明加入食盐后盐水的沸点________(选填“高于”“低于”或“等于”)水的沸点。
创新设问:
(9)实验中小丽发现冰的熔化时间过长,请你为此提出改进方法:________________________。
受热均匀
扩散
汽化
高于
减少试管中冰的质量
[变式训练]
1.(2024·岱岳区一模)小明同学用如图甲所示的实验装置“探究冰的熔化规律”。
(1)实验时某时刻温度计的示数如图乙所示,此时的温度是________℃。
(2)由丙图可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度________。
(3)在第10 min时内能________(选填“大于”“小于”或“等于”)在第5 min时的内能。
(4)若这次实验中,试管中装有30 g的冰,那么冰在第10~15 min吸收的热量为________J,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
10
不变
大于
630
2.(2024·泰安)小文同学用如图甲所示装置“探究固体熔化时温度的变化规律”,用温度计分别测量a、b两种物质的温度,温度随时间变化的关系图象如图乙所示。
(1)由实验可知,________(选填“a”或“b”)物质是晶体。
(2)在第6 min时,a物质的状态是___________(选填“固态”“液态”或“固液共存态”)。
(3)某时刻测量b物质的温度计示数如图丙所示,则示数为______℃。
(4)在0~4 min加热过程中,a物质的内能________(选填“增加”“减少”或“保持不变”)。
a
固液共存态
43
增加
实验2 探究水在沸腾前后温度变化的特点
下列是关于“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
基础设问:
(1)除了图甲中所示的器材,还需要一个重要的测量仪器是________。
秒表
(2)实验过程中可观察到烧杯上方有大量的“白气”冒出,“白气”是水蒸气________(填一物态变化名称)形成的小水珠。
(3)实验过程中不同时刻的温度如表所示,小明由于粗心大意记错了一个实验数据,你认为错误的数据是第________分钟的数据,你这样判断的理论依据是___________________________________。
液化
12
水在沸腾过程中吸热,温度保持不变
由表格中的数据可知当地的大气压________(选填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大气压。
时间/min … 8 9 10 11 12 13 14 …
温度/℃ … 96 97 98 98 95 98 98 …
小于
变式设问:
(4)在这次实验中,发现从开始加热到沸腾的这段时间过长。为了缩短实验的时间,可以采取的措施是____________________________。
(5)为证明水沸腾过程中是否需要继续吸热,应________________ __________,观察水是否继续沸腾。
减少水的质量(或提高水的初温)
移走酒精灯(或
停止加热)
创新设问:
(6)小琪和小明分别利用图甲装置进行实验,操作正确,却得出了如图乙所示的两个不同的图线,原因可能是__________________。
水的质量不相等
(7)实验完成后,好学的小明想到上课时老师说水浴加热可使物体均匀受热,于是将实验组装成如图丙所示,则________。
A.A、B中的水会同时沸腾
B.A中的水会沸腾,B中的水始终不会沸腾
C.A、B中的水均不会沸腾
D.B中的水会沸腾,A中的水始终不会沸腾
B
[变式训练]
1.(2021·泰安)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,甲、乙两组同学采用完全相同的实验装置分别同时开始加热等质量的水,实验装置如图甲所示,并同时开始记录加热时间和水的温度。
(1)根据所学知识,结合表中的数据,可知本次实验应选用________(选填“水银”或“酒精”)制作的温度计。
在标准大气压下
物质 凝固点/℃ 沸点/℃
水银 -39 357
酒精 -117 78
水银
(2)实验中,某时刻温度计示数如图乙所示,此时水的温度是________℃。
(3)实验中,观察到水中气泡上升情形如图丙所示,可判断该情形是水沸腾________(选填“前”或“过程中”)的现象。
(4)图丁是两组同学分别根据实验数据绘制的水沸腾时温度随时间变化的图象,由图象可知水的沸点是________℃;由图象还可以看出,甲、乙两组图线不同的原因是水的___________不同。
96
后
98
初始温度
[解析] (1)酒精的沸点低于水的沸点,水银的沸点高于水的沸点,为完成本实验,选用温度计测温物质应为水银。
(2)题图中温度计的分度值为1 ℃,示数为96 ℃。
(3)水沸腾前的现象:产生少量的气泡,上升时体积变小。沸腾后的现象是:产生大量的气泡,上升变大,到达水面破裂,把里面的水蒸气散发到空气中。观察题图丙,下边气泡小,上边气泡大,可知为水沸腾过程中。
(4)水沸腾后温度不变,它的图象特点是一条平行于时间轴的线段,观察图象可知水温达到98 ℃后温度随着时间不再升高,所以水的沸点是98 ℃。题干中告诉我们“实验是采用完全相同的实验装置同时加热等质量的水”,所以甲、乙实验中水的质量相同,相同时间内吸收的热量也相同。观察图象,当温度达到98 ℃时,甲用时6 min,乙却用时8 min,说明水从开始加热到开始沸腾时间不同。观察图象可知,甲、乙实验虽然控制了水的质量相同、相同时间内吸收的热量相同,但没有控制初始温度相同。甲的初始温度大于乙,所以造成了甲先沸腾,乙后沸腾的结果。
2.利用如图所示装置,用酒精灯对盖有纸板(带有小孔)烧杯加热,每隔一段时间记录一次温度,进行“观察水的沸腾”实验。
(1)本实验装置的安装过程中,调节放置石棉网的铁圈位置和调整悬挂温度计的铁杆位置都很重要,在组装该实验装置时,应先调整固定________(选填“铁圈”或“铁杆”)的位置。
(2)为了顺利完成实验,除图中所示的器材外,还需要补充的测量工具是________。
(3)实验时老师要求向烧杯中倒入热水,而不是冷水,这样做的好处是___________________。
铁圈
停表
缩短加热时间
(4)水沸腾时,我们会观察到大量的气泡产生,气泡不断上升到水面破裂,其中气泡中的“气”指的是________(选填“水蒸气”或“空气”)。
(5)实验表明,一切液体在沸腾时都有一定的温度,这个温度叫________。
水蒸气
沸点
[解析] (1)在实验中需要用酒精灯的外焰加热,所以应先确定铁圈的高度。
(2)该实验需要记录温度和时间,所以需要的主要测量仪器有温度计和停表。
(3)在实验中,向烧杯内倒入热水,这种做法的优点是热水温度较高,可以缩短实验时间。
(4)水沸腾时,气泡的体积逐渐变大,大量气泡不断上升到水面破裂,其中气泡中的“气”指的是水蒸气。
(5)在沸腾过程中,水的温度保持不变,一切液体在沸腾时都有确定的温度,这个温度叫沸点。
课时分层评价卷(十九) 物态变化
√
1.下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.人体正常体温约为42 ℃
B.泰山山顶上的大气压约为1.8×105 Pa
C.一支新2B铅笔的长度约为50 cm
D.一位普通初中生的质量约为50 kg
D [正常情况下,人的体温在37 ℃左右,变化幅度很小,故A不符合实际;大气压强随海拔高度的增加而减小,海平面处的大气压在1.0×105 Pa左右,泰山山顶气压远小于1.0×105 Pa,故B不符合实际;中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约为18 cm,一支新2B铅笔长度与此差不多,在18 cm左右,故C不符合实际;成年人的质量在65 kg 左右,普通初中生的质量比成年人小一些,在50 kg左右,故D符合实际。故选D。]
2.(2024·泰山区模拟)关于温度计的使用,下列说法错误的是( )
A.所测的温度不能超过温度计的最大刻度值
B.温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底和容器壁
C.温度计玻璃泡浸入液体后要稍过一段时间,待示数稳定后再读数
D.为方便读数,将温度计从被测液体中拿出来靠近眼睛,视线与液柱的上表面相平
√
D [所测的温度不能超过温度计的最大刻度值,故A正确;温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器底和容器壁,故B正确;温度计玻璃泡浸入液体后要稍过一段时间,待温度计的示数稳定后再读数,故C正确;读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱上表面相平,故D错误。故选D。]
3.下列现象属于熔化的是( )
√
C [清晨枝叶上的露珠是空气中的水蒸气变成水,是液化现象,故A错误;浓雾是漂浮在空气中的小水珠,浓雾散去是因为小水珠变成了水蒸气,是汽化现象,故B错误;冰雪消融是固态的冰雪变成了水,是熔化现象,故C正确;铁丝网上的白霜是空气中的水蒸气变成了小冰晶,是凝华现象,故D错误。故选C。]
4.(2024·泰安模拟)以下给出的物质属于晶体的是( )
A.陶瓷 B.沥青
C.玻璃 D.冰
√
D [常见的晶体有各种金属、海波、冰、食盐、固态的酒精等;常见的非晶体有石蜡、玻璃、沥青、松香等。陶瓷、沥青、玻璃都是非晶体,冰是晶体,故选D。]
5.关于雪的下列说法正确的是( )
A.雪是水蒸气升华形成的
B.雪是水蒸气凝华形成的
C.雪是水凝固形成的
D.雪熔化时放出热量
√
B [物质由气态直接变成固态的现象叫做凝华,凝华放热。
雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,凝华要放热,熔化要吸热,故选B。]
6.(2024·东平县模拟)沥青属于非晶体材料,下列表示沥青熔化图象的是( )
√
B [A选项图象中液体不断放出热量,温度不断降低,符合非晶体的凝固特点,是非晶体的凝固图象,A错误;B选项图象中固体不断吸收热量,温度不断升高,符合非晶体的熔化特点,是非晶体的熔化图象,B正确;C选项图象中固体吸收热量,温度升高到达一定温度,不断吸收热量,温度不变,符合晶体熔化特点,是晶体的熔化图象,C错误;D选项图象中液体温度降低到一定温度,不断放热,温度保持不变,符合晶体凝固特点,是晶体凝固的图象,D错误。故选B。]
7.铅的熔点为328 ℃,温度为328 ℃的铅所处的状态是( )
A.固态
B.液态
C.固液共存
D.以上三种状态都有可能
√
D [晶体的温度到达熔点或凝固点时,刚开始熔化或凝固时,处于固态或液态;中间可能是固液共存状态;最后完全熔化或凝固,是液态或固态。因此三种状态都有可能,故选D。]
8.如图所示,温度计的示数为________℃。
[解析] 由图象可知,温度计分度值为1 ℃,位于0 ℃以下,因此温度为-4 ℃。
-4
9.寒冷的冬夜,窗户的玻璃上会出现冰花,这是水蒸气________而成的,冰花出现在窗户玻璃的______(选填“内”或“外”)表面。
[解析] 寒冷的冬夜,室内的温度高于室外的温度,所以空气中的水蒸气遇到很冷的玻璃凝华成小冰晶附着在玻璃的内表面形成冰花。
凝华
内
10.(2024·东平县校级模拟)把0 ℃的冰块放在太阳下,冰块会________(填物态变化),此过程中,其温度________(选填“不变”或“变高”)。
[解析] 把0 ℃的冰块放在太阳下,固态的冰块会变为液态的水,是熔化现象;冰是晶体,在熔化过程中持续吸热,温度不变。
熔化
不变
11.某固态物质加热时,其温度随时间的变化关系如图2所示,请分析并回答:
(1)这是________(选填“晶体”或“非晶体”)的________(选填“熔化”或“凝固”)图象。
(2)该物质的熔化时间为________min,第10 min时该物质处于________(选填“固”或“液”)态。
(3)该物质的熔点是________℃。
(4)组装图1中的实验器材时,应该____________(选填“自上而下”或“自下而上”)组装。
晶体
熔化
6
液
80
自下而上
[解析] (1)由题图2可知,第3 min时这种物质开始熔化,到第9 min时熔化结束,该过程中温度保持在80 ℃不变,所以这是晶体的熔化图象。
(2)由题图2可知,第3 min时这种物质开始熔化,到第9 min时熔化结束,熔化时间为6 min,第10min时熔化完毕,该物质处于液态。
(3)由(1)分析可知,该物质的熔点是80 ℃。
(4)安装实验器材时需要先固定下面的位置,能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,然后再调整上面的位置,使温度计的玻璃泡完全接触水,并且不要碰到烧杯壁和烧杯底,故自下而上安装。
12.了解地球的水循环知识,提高节水意识,培养良好的用水习惯,是我们每个公民的义务和责任。关于地球的水循环,下列说法正确的是( )
A.海水吸热,汽化形成水蒸气
B.水蒸气与冷空气接触,熔化形成小水滴
C.小水滴遇到更寒冷的气流,凝华形成小冰珠
D.小冰珠在降落过程中,液化形成雨水
√
A [海水吸热,由液态变成气态,是汽化现象,故A正确;水蒸气与冷空气接触,由气态的水蒸气变成液态的水,是液化现象,故B错误;小水滴遇到更寒冷的气流,由液态的小水珠变成固态的小冰晶,是凝固现象,故C错误;小冰珠在降落过程中,由固态变成液态,是熔化现象,故D错误。故选A。]
13.如图所示,常温下两个烧杯,分别盛有冰块和热水,上方均盖有一块玻璃分别为a、b,过一会儿可明显看到( )
A.a、b两块玻璃外侧均有小水珠
B.a、b两块玻璃内侧均有小水珠
C.a块玻璃内侧,b块玻璃外侧有小水珠
D.a块玻璃外侧,b块玻璃内侧有小水珠
√
D [A杯中放的是冰块,杯外的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的外表面;B杯中装的是热水,杯内温度高,杯内的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的内表面,故选D。]
14.如图所示为某物质熔化时温度随加热时间变化的图象(被加热物质的质量和加热装置的功率不变),从图中得到的信息正确的是
( )
A.该物质为非晶体,熔点为0 ℃
B.该物质熔化过程持续了5 min
C.处于0 ℃的该物质一定是固液共存状态
D.该物质在BC段吸收了热量
√
D [该物质熔化过程中温度不变,且熔化对应的温度是0 ℃,即熔点为0 ℃,是晶体,故A错误;从图象可以看出,该物质从第1 min开始熔化,到第 4 min 结束,该物质熔化的时间大约为3 min,故B错误;该物质在AB段是固态,BC段处于熔化过程中,为固液共存态,B点为固态,C点为液态,熔化过程吸收热量,故C错误,D正确。故选D。]
15.(2024·泰安模拟)下列物态变化属于放热现象的是哪一组?
( )
①初春:冰雪消融 ②盛夏:洒水降温 ③深秋:浓雾弥漫 ④严冬:凝重的霜
A.①④ B.②③
C.③④ D.①②
√
C [①冰雪消融,是熔化现象,熔化过程吸热;②洒水降温,是汽化现象,汽化过程吸热;③浓雾弥漫,雾的形成是液化现象,液化过程放热;④霜是水蒸气凝华形成,凝华过程放热。所以属于放热现象的是③④,故选C。]
16.(2024·岱岳区模拟)在加热固体碘的实验过程中,我们会看见杯内产生紫色的气体,这是因为固体碘吸热发生了________(填物态变化名称),停止加热待冷却后,在干净的玻璃片上出现了黑色颗粒,这是因为气态碘又发生了________(填物态变化名称)的原因,生活中________(选填“露”“冰”或“霜”)的形成与这一物态变化相同。
升华
凝华
霜
[解析] 在烧杯里放少量的固态碘颗粒,然后把烧杯放在酒精灯上微微加热,固态碘直接变成了碘蒸气,发生了升华现象;停止加热,过一会儿,碘蒸气直接变成了固态的碘,附着在玻璃片上,发生了凝华现象。露是空气中的水蒸气在地面附近遇冷液化成小水珠,附着在花草上形成的,冰是水凝固形成的,霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶,附着在屋顶及地面形成的,所以,生活中霜的形成与这一物态变化相同。
17.(2024·泰山区校级模拟)如图所示,这是甲、乙两种物质凝固时温度随时间变化的图象,根据图象特征可以判断甲物质是________(选填“晶体”或“非晶体”)。在第8 min时,乙物质处于___________(选填“液态”“固态”或“固液共存态”)。
非晶体
固液共存态
[解析] 由题图可见,乙物质图象上有一段与时间轴平行的直线,表示该物质在凝固过程中不断放热,温度保持不变,因此该物质为晶体,甲物质没有固定的凝固点,是非晶体;乙物质的凝固过程是从第5 min开始凝固,到第10 min凝固结束,凝固之前是液态,凝固过程中是固液共存态,凝固结束后变成固态,在第8 min时,乙物质处于凝固过程,是固液共存态。
18.某品牌空调使用的是新型制冷剂R600a,这是一种对臭氧层破坏较小、极容易汽化又容易液化的物质,它在室内汽化时________,在室外液化时________。压缩机通过使制冷剂不断发生液化和汽化,将室内的热搬至室外,制冷剂在室外液化的方式是____________(选填“降低温度”或“压缩体积”)。
[解析] 空调器制冷时,液态的制冷剂R600a经毛细管进入蒸发器(室内机)汽化成气体,吸热;空调外部的压缩机利用压缩体积的方法使气态的制冷剂液化为液态,并放出热量,将室内的热搬到室外。
吸热
放热
压缩体积
19.(2024·泰山区三模)某物理小组查看某品牌汽车防冻液成分,发现主要为水和一些添加物,因此他们猜想,水中加入别的物质后,一定会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他们分别将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。
(1)每隔一定时间,观察记录__________和此时的温度,并绘制成如图所示的温度—时间图象。由图象可知,加盐后水的凝固点发生了变化。
盐水状态
(2)他们同时发现所测得的盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200 mL,小明加了1汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着通过多次实验并得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如表:
盐水
浓度
/% 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36
凝固
点
/℃ 0 -2 -4 -6 -8 -11 -15 -18 -17 -1.8 -0.4 0
分析表格中数据可以发现:当盐水浓度增大时,其凝固点_______________。
(3)根据表格数据,小明还认为盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为-18 ℃,请就这一探究过程和实验结论发表你的建议:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
先降低后升高
“盐水浓度为21%”时凝固点为-18 ℃是一个关键点,应该在此浓度附近多做几次实验,以保证实验结论的准确性,“盐水浓度为21%”时凝固点为-18 ℃不一定是最低的
(4)实验结束后,小明想到,在严寒的冬天,地面上的积雪不能及时熔化,会影响交通安全,人们采取在雪上撒盐的方法加快雪的熔化,请你解释撒盐的物理原理:__________________________________ ____________。
适量撒盐后,雪的熔点降低,加快了雪的熔化
[解析] (1)把盐水用容器盛好放入冰箱,每隔一定时间,观察一下盐水的状态并测出温度,做出了如题图所示的凝固图象。
(2)从表格中的数据可看出,盐水的浓度一直在变大,而盐水的凝固点是先降低后又升高。
(3)“盐水浓度为21%”时凝固点为-18 ℃是一个关键点,应该在此浓度附近多做几次实验,以保证实验结论的准确性,“盐水浓度为21%”时凝固点为 -18 ℃ 不一定是最低的。
(4)在冰雪覆盖的路上撒盐,可以降低冰雪的凝固点,使冰雪在较低的温度就能够熔化,从而更便于除雪。
20.在课堂上同学们用小纸锅烧水,如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢?带着这个问题,同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)如图乙所示,在安装实验器材时,老师提醒大家固定夹A和B的高度都要适当,固定夹A高度适当的标准是保证能够用酒精灯外焰加热,那么固定夹B高度“适当”的标准是_____________________ _______________________________________。
(2)用酒精灯给水加热至沸腾,需要计时,记录温度并观察现象。实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中的________(选填“a”或“b”)所示现象。
(3)两位同学将收集的数据绘制成如图丁所示的“温度—时间”关系图象,发现水在沸腾过程中,温度变化的特点是__________,根据图象可知两位同学所用水的质量大小关系是mA________(选填“>”或“<”)mB。
让玻璃泡浸没在水中,
同时避免玻璃泡接触烧杯底或烧杯壁
a
保持不变
>
(4)交流评估环节中,同学们提出了各自的观点,其中正确的有________(填字母)。
a.纸板上的小孔加快了水的散热,因此小孔是多余的
b.用初温较高的水做实验,可以缩短沸腾前的加热时间,节约能源
c.纸锅烧水实验中,纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点,且水沸腾时要不断吸热,温度保持不变
bc
[解析] (1)固定夹B的高度标准是悬挂温度计时,让玻璃泡浸没在水中,同时避免玻璃泡接触烧杯底或烧杯壁。
(2)水在沸腾时,气泡上升过程中变大,到水面破裂开,水沸腾前,气泡在上升过程中变小,最后消失,所以题图丙中的a是水沸腾的依据。
(3)由题图丁知,水加热到98摄氏度时,温度保持不变,所以水沸腾时温度保持不变,但需要不断吸热;题图丁中,两位同学加热水至沸腾的时间相同,A的初温大于B的初温,则A所用的水的质量大于B所用的水的质量。
(4)实验中在烧杯上加盖密闭,气压升高,水的沸点会升高,所以设计一个小孔是为了使杯内外气压相等,不是多余的,故a错误;用较高初温的水进行实验,将水加热至沸腾的时间较短,需要燃烧的酒精较少,可节约能源,故b正确;纸锅烧水时,不会燃烧,是因为纸的着火点较高,高于水的沸点,且水在沸腾时,需要吸热,温度保持不变,故c正确。故选bc。
21.(2024·泰安)水烧开后,壶嘴上方有大量“白气”冒出,“白气”的形成对应的物态变化是( )
A.凝华 B.升华
C.液化 D.熔化
√
22.(2024·滨州)二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累
和智慧的结晶。对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A.图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B.图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C.图丙“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D.图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
√
B [露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化是放热过程,故A错误;霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,凝华放热,故B正确;雪是水蒸气凝华放热形成的,故C错误;雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故D错误。故选B。]
23.(2023·淄博)商周时期,我国劳动人民就熟练掌握了青铜器铸造技术。工匠将青铜原料加热化为青铜液体,然后将液体倒入模具中冷却成型。下列说法正确的是( )
A.固态青铜原料加热化为液体的过程是液化
B.青铜液体倒入模具中冷却成青铜器的过程是凝华
C.青铜液体冷却成青铜器的过程放出热量
D.模具中的青铜液体冷却成青铜器后质量变大
√
C [固态变为液态的过程叫做熔化;液态变为固态的过程叫做凝固;质量是物质的基本属性,它不随物体空间位置、形状、状态、温度的改变而改变。固态青铜原料加热化为液体的过程是熔化,故A错误;青铜液体倒入模具中冷却成青铜器的过程是凝固,故B错误;青铜液体冷却成青铜器的过程放出热量,故C正确;模具中的青铜液体冷却成青铜器后质量不变,故D错误。故选C。]
24.(2023·枣庄)夏天,刚从冰箱中取出的雪糕周围会出现“白气”,“白气”形成对应的物态变化是( )
A.汽化 B.升华
C.凝华 D.液化
D [“白气”是空中的水蒸气遇到冷的雪糕形成的小水滴,属于液化现象,故选D。]
√
25.(2023·济南)我国古代很早就对物态变化有所认识和应用。如图所示的铸造青铜钟,就是让经过冶炼的液态铜在泥模内发生________制成的。东汉王充所著《论衡》中有“云雾,雨之征也,夏则为露,冬则为霜,温则为雨,寒则为雪。”其中“露”是空气中的水蒸气遇冷发生________形成的。
凝固
液化
[解析] 液态铜倒入泥模铸造青铜钟,是液态的铜凝固为固态。“露”,是水蒸气液化形成的小水滴。
26.(2023·泰安)小华用如图甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点。用酒精灯给烧杯加热,当水温升高到90°时,每隔1 min 记录1次温度,同时观察水中发生的变化。7~10 min观察到烧杯中水的变化情况如图乙所示,同时观察到烧杯上方出现“白气”。根据实验数据画出水沸腾时温度和时间的关系曲线,如图丙所示。
根据以上现象和图象,完成下列问题:
(1)水的沸腾是一种________(选填“剧烈”或“缓慢”)的汽化现象。
(2)水沸腾时,________(选填“吸收”或“放出”)热量,温度________(选填“升高”“不变”或“降低”)。
(3)“白气”形成时,________(选填“吸收”或“放出”)热量。
剧烈
吸收
不变
放出
[解析] (1)水沸腾时,水中产生大量气泡,上升变大,到水面破裂放出大量的水蒸气,因此水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。
(2)水沸腾时,吸收热量,温度不变。
(3)“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水滴,此过程水蒸气放出热量。
27.(2023·威海)在探究了水在沸腾前后温度变化的特点实验后,小明又探究了不同密度的盐水在沸腾前后温度变化的规律。
(1)小明用天平和量筒来测量配制好的盐水密度,实验原理为________。
(2)如图甲所示,使用温度计测量盐水的温度,错误的操作是_________________________。纠正错误后,小明用相同热源对质量和初温均相同的盐水1、盐水2和纯水(ρ1>ρ2>ρ水)进行加热,其温度随加热时间变化的规律如图乙所示。分析图象回答下面两个问题:
温度计玻璃泡碰到容器底
(3)初步得出盐水的沸点随盐水密度变化的规律是______________________,实验时大气压________标准大气压。
(4)两种盐水从相同初温加热至刚好沸腾,________吸收的热量更多(选填“盐水1”或“盐水2”),请结合本实验推理,如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量逐渐升高,其对周围地区气温的调节作用会变________(选填“强”或“弱”)。
盐水密度越大沸点越高
低于
盐水2
弱
(4)由题图乙可知,盐水2加热至沸腾所用的时间比盐水1长,因此盐水2吸收的热量更多;根据吸热公式Q吸=cmΔt可知,在吸收热量和质量一定时,温度变化越大,比热容越小。由题图乙可知,在其他条件相同时,盐水1温度变化比盐水2温度变化大,所以盐水1的比热容比盐水2的比热容小,又知盐水1的密度大于盐水2的密度,故咸水湖含盐量逐渐升高,对周围地区气温的调节作用会变弱。知识点1 温度及其测量
1.温度
(1)定义:表示物体的冷热程度。
(2)单位:摄氏度,符号℃。
(3)摄氏温度的规定:在标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃,它们之间分成100等份,每一份代表1℃。
2.温度计
(1)原理:家庭和实验室里常用的温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。
(2)使用温度计测量液体温度的方法
①估计被测液体的温度,根据估测温度选择合适的温度计。
②正确使用温度计的要点
一看:看清温度计的量程和分度值。
二放:温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中,不能接触容器壁和容器底。
三读:待示数稳定后再读数,读数时玻璃泡不能离开被测液体,视线要与温度计中液柱的液面相平。
四记:记录的测量结果要包括数值与单位。
方法技巧:①使测量结果偏大。
③使测量结果偏小。
3.水银体温计
(1)刻度范围35~42 ℃,分度值为0.1℃。
(2)体温计可以离开人体读数;人的正常体温是 37 ℃ 左右。
知识点2 物态变化及其特点
1.熔化和凝固
状态变化 吸、放热情况
熔化 固态→液态 吸热
凝固 液态→固态 放热
2.汽化和液化
状态变化 吸、放热情况 方式
汽化 液态→气态 吸热 蒸发和沸腾
液化 气态→液态 放热 压缩体积和 降低温度
方法技巧:生活中的“白气”不是水蒸气,水蒸气是气体,人眼无法观察到,“白气”是悬浮在空气中的雾状小水珠,是水蒸气遇冷液化形成的。
常见的“白气”现象:烧开水时壶嘴冒出的“白气”、冬天人在室外呼出的“白气”、夏天雪糕周围冒出的“白气”。
3.蒸发和沸腾
蒸发 沸腾
发生位置 液体表面 液体表面和内部
发生条件 任何温度 达到沸点,继续吸热
剧烈程度 缓慢 剧烈
影响因素 液体与空气接触面积液面上方空气流速液体温度 —
温度变化 不加热时液体温度降低(不需加热) 温度不变(需加热)
共同点 都是汽化现象,都要吸热
4.升华和凝华
状态变化 吸、放热情况 举例
升华 固态→气态 吸热 樟脑丸变小、结冰的衣服变干、用久的灯丝变细
凝华 气态→固态 放热 霜、冰花、雾凇
方法技巧:六种物态变化辨析
固态→液态→气态是吸热过程,气态→液态→固态是放热过程。
知识点3 晶体与非晶体及其特点
晶体和非晶体的比较
晶体 非晶体
相同点 熔化吸热、凝固放热
不同点 有无确 定的熔 (凝固)点 有 没有
温度 变化 熔化或凝固过程中温度不变 熔化过程温度上升;凝固过程温度下降
条件 熔化 达到熔点,不断吸热 不断吸热
凝固 达到凝固点,不断放热 不断放热
图象
常见代 表物质 海波、冰、水晶、石英、食盐、各种金属 蜡、松香、玻璃、沥青
重难点1 温度及其测量
【典例1】 (2024·东平县模拟)下列对温度的估测中,最接近实际的是( )
A.泰安冬天室外的平均温度约为-35 ℃
B.沸水的温度一定为100 ℃
C.房间舒适的温度约为35 ℃
D.电冰箱冷冻室的温度约为-18 ℃
D [用生活中我们熟悉的一些数据作为依据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
泰安冬天室外历史最低气温为-15 ℃,因此平均温度不可能达到-35 ℃,所以A不符合实际;一个标准大气压下沸水的温度为100 ℃,气压越低,水的沸点就越低,所以B不符合实际;房间舒适的温度约为23 ℃,所以C不符合实际;电冰箱冷冻室的温度约为-18 ℃,所以D符合实际。故选D。]
【变式1】 液体温度计是根据液体________原理制成的。观察图中温度计,其示数为________。
[解析] 温度计下端有一个玻璃泡,里面装的是液体,把玻璃泡放入被测液体中,玻璃泡里的液体受热以后,体积膨胀从而会沿玻璃管上升;遇冷以后,体积缩小从而会沿玻璃管下降。所以常用温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。题图中温度计的分度值是1 ℃,所以温度计的示数是25 ℃。
[答案] 热胀冷缩 25 ℃
【变式2】 (2024·肥城市一模)如图所示,温度计的示数为________℃。
[解析] 温度计的分度值为1 ℃,且液面在0 ℃以上,温度计的示数为14 ℃。
[答案] 14
重难点2 物态变化的辨析
【典例2】 (2023·泰安)下列物态变化的实例中,属于凝固现象的是( )
A.滴水成冰 B.气凝结霜
C.冰雪消融 D.浓雾消散
A [滴水成冰是液态变成固态,是凝固现象,故A正确;气凝结霜是气态直接变成固态,是凝华现象,故B错误;冰雪消融是固态变成液态,是熔化现象,故C错误;浓雾消散是液态变成气态,是汽化现象,故D错误。故选A。]
【变式3】 (2020·泰安)下列有关物态变化现象判断正确的是( )
A.冬天,户外的人呼出“白气”是汽化现象
B.饮料杯中的冰块体积逐渐变小是液化现象
C.冬天教室窗户玻璃上的冰花是凝华现象
D.衣柜中的樟脑片过一段时间会变小是熔化现象
C [冬天,人们口中呼出的“白气”,是水蒸气遇冷液化形成小水滴,故A错误;饮料杯中的冰块体积逐渐变小是冰熔化成水,故B错误;冬天窗户玻璃上的冰花是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故C正确;衣柜中的樟脑片过一段时间会变小,是由固态直接变为气态,是升华现象,故D错误。故选C。]
易错提醒:水蒸气是水的气态形式,看不见、摸不着。人们看到的“白气”“白雾”都是水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴。
【变式4】 (2024·岱岳区一模)2024年2月20日,泰安出现降霰现象,霰属于固态降雪中的一种,是高空中的水蒸气遇冷变成的小冰粒,多在下雪前或下雪时相伴出现。下列自然现象与霰的形成属于相同物态变化的是( )
A.白露沾草 B.白霜铺地
C.冰雪消融 D.滴水成冰
B [霰属于固态降雪中的一种,是高空中的水蒸气遇冷变成的小冰粒,从气态直接变为固态,是凝华现象。露是空气中的水蒸气液化成的小水珠,故A不符合题意;霜是空气中的水蒸气凝华成的小冰晶,故B符合题意;冰雪消融,物质由固态变为液态,是熔化现象,故C不符合题意;滴水成冰,物质由液态变为固态,是凝固现象,故D不符合题意。故选B。]
重难点3 晶体与非晶体及其特点
【典例3】 (2020·泰安)某晶体熔化时温度随时间变化的图象如图所示,下列判断正确的是( )
A.第5 min,晶体开始熔化
B.晶体熔化过程持续20 min
C.晶体在熔化过程中不吸收热量
D.晶体的熔点是80 ℃
D [由题图可知,该晶体从第10分钟开始熔化到第25分钟完全熔化完,晶体熔化过程持续15 min,故A、B错误;由题图知,此物质在熔化过程中保持80 ℃不变,该物质的熔点为80 ℃,故温度达到 80 ℃ 时,若继续吸热,晶体开始熔化,故D正确,C错误。故选D。]
【变式5】 (2022·泰安)如图所示为某种物质熔化时温度随时间的变化图象,由此判断该物质是________(选填“晶体”或“非晶体”)。
[解析] 由题图知,该物质在熔化过程中,温度保持48 ℃不变,所以该物质为晶体。
[答案] 晶体
方法指导:判断晶体和非晶体的方法
(1)识记常见的晶体和非晶体。
(2)根据晶体和非晶体的特点区分,晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点。
(3)根据熔化和凝固图象来区分,温度不随时间变化的是晶体,温度一直变化的是非晶体。
【变式6】 (2024·新泰市二模)将某物质加热,其温度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.该物质是晶体,熔点为80 ℃
B.质量相同的该物质a点的内能跟b点一样大
C.60 ℃时该物质处于液态
D.用该物质制成的液体温度计能测量标准大气压下沸水的温度
C [由题图可知该物质熔化过程中温度不变,故该物质为晶体,熔点为50 ℃,故A错误;由于熔化过程中温度不变但需要持续吸热,内能会增加,所以a点内能大于b点内能,故B错误;第11 min时,该物质已经熔化成液体,所以60 ℃时物质处于液态,故C正确;一个标准大气压下水的沸点为100 ℃,该物质的沸点为80 ℃,故不能用该物质制成的液体温度计测量标准大气压下沸水的温度,故D错误。故选C。]
实验1 探究固体熔化时温度的变化规律
如图甲是小丽探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置图。
基础设问:
(1)如图乙所示,温度计的示数为________℃。
(2)安装实验器材时,小丽应按照________(选填“从上到下”或“从下到上”)的顺序进行。
(3)她将冰熔化的过程绘制成如图丙所示的温度随时间变化的图象。分析图象可知,冰是________(选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)分析图丙可知,该物质在t1时刻的内能________t2时刻的内能;CD段加热时间是AB段加热时间的2倍,则冰的比热容________(均选填“大于”“等于”或“小于”)水的比热容。
(5)当试管中的冰全部熔化成水后,继续用酒精灯加热,试管中的水________(选填“能”或“不能”)沸腾。
变式设问:
(6)水浴法加热的好处是________。
(7)打开灯帽,点燃酒精灯前,可闻到淡淡的酒精味,这是________现象,说明液态酒精发生________(填物态变化名称)。
(8)当小丽在烧杯的水中加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明加入食盐后盐水的沸点________(选填“高于”“低于”或“等于”)水的沸点。
创新设问:
(9)实验中小丽发现冰的熔化时间过长,请你为此提出改进方法:________________________。
[答案] (1)-4 (2)从下到上 (3)晶体 (4)小于 小于 (5)不能 (6)受热均匀 (7)扩散 汽化 (8)高于 (9)减少试管中冰的质量
[变式训练]
1.(2024·岱岳区一模)小明同学用如图甲所示的实验装置“探究冰的熔化规律”。
(1)实验时某时刻温度计的示数如图乙所示,此时的温度是________℃。
(2)由丙图可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度________。
(3)在第10 min时内能________(选填“大于”“小于”或“等于”)在第5 min时的内能。
(4)若这次实验中,试管中装有30 g的冰,那么冰在第10~15 min吸收的热量为________J,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
[解析] (1)题图乙中,温度计的分度值为1 ℃,且液柱在零刻度线的上方,因此该温度计的示数是10 ℃。
(2)由题图丙可知,在5~15 min加热时间内,冰正在熔化过程中,吸收热量,温度保持0 ℃不变。
(3)在加热过程中,物体吸收热量,内能增加,温度不变,故在第10 min时的内能大于在第5 min时的内能。
(4)物体在15~25 min内完全熔化为液态的水,吸收的热量为Q水=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×30×10-3 kg×10 ℃=1 260 J,由于相同时间吸收的热量相同,冰在第10~15 min吸收的热量为Q=Q水=×1 260 J=630 J。
[答案] (1)10 (2)不变 (3)大于 (4)630
2.(2024·泰安)小文同学用如图甲所示装置“探究固体熔化时温度的变化规律”,用温度计分别测量a、b两种物质的温度,温度随时间变化的关系图象如图乙所示。
(1)由实验可知,________(选填“a”或“b”)物质是晶体。
(2)在第6 min时,a物质的状态是________(选填“固态”“液态”或“固液共存态”)。
(3)某时刻测量b物质的温度计示数如图丙所示,则示数为________℃。
(4)在0~4 min加热过程中,a物质的内能____________(选填“增加”“减少”或“保持不变”)。
[答案] (1)a (2)固液共存态 (3)43 (4)增加
实验2 探究水在沸腾前后温度变化的特点
下列是关于“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
基础设问:
(1)除了图甲中所示的器材,还需要一个重要的测量仪器是________。
(2)实验过程中可观察到烧杯上方有大量的“白气”冒出,“白气”是水蒸气________(填一物态变化名称)形成的小水珠。
(3)实验过程中不同时刻的温度如表所示,小明由于粗心大意记错了一个实验数据,你认为错误的数据是第________分钟的数据,你这样判断的理论依据是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
由表格中的数据可知当地的大气压________(选填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大气压。
时间/min … 8 9 10 11 12 13 14 …
温度/℃ … 96 97 98 98 95 98 98 …
变式设问:
(4)在这次实验中,发现从开始加热到沸腾的这段时间过长。为了缩短实验的时间,可以采取的措施是________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(5)为证明水沸腾过程中是否需要继续吸热,应________________________ ____________________________________________________________________,
观察水是否继续沸腾。
创新设问:
(6)小琪和小明分别利用图甲装置进行实验,操作正确,却得出了如图乙所示的两个不同的图线,原因可能是__________________________________________
____________________________________________________________________。
(7)实验完成后,好学的小明想到上课时老师说水浴加热可使物体均匀受热,于是将实验组装成如图丙所示,则________。
A.A、B中的水会同时沸腾
B.A中的水会沸腾,B中的水始终不会沸腾
C.A、B中的水均不会沸腾
D.B中的水会沸腾,A中的水始终不会沸腾
[答案] (1)秒表 (2)液化 (3)12 水在沸腾过程中吸热,温度保持不变 小于 (4)减少水的质量(或提高水的初温) (5)移走酒精灯(或停止加热) (6)水的质量不相等 (7)B
[变式训练]
1.(2021·泰安)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,甲、乙两组同学采用完全相同的实验装置分别同时开始加热等质量的水,实验装置如图甲所示,并同时开始记录加热时间和水的温度。
(1)根据所学知识,结合表中的数据,可知本次实验应选用________(选填“水银”或“酒精”)制作的温度计。
在标准大气压下
物质 凝固点/℃ 沸点/℃
水银 -39 357
酒精 -117 78
(2)实验中,某时刻温度计示数如图乙所示,此时水的温度是________℃。
(3)实验中,观察到水中气泡上升情形如图丙所示,可判断该情形是水沸腾________(选填“前”或“过程中”)的现象。
(4)图丁是两组同学分别根据实验数据绘制的水沸腾时温度随时间变化的图象,由图象可知水的沸点是________℃;由图象还可以看出,甲、乙两组图线不同的原因是水的________不同。
[解析] (1)酒精的沸点低于水的沸点,水银的沸点高于水的沸点,为完成本实验,选用温度计测温物质应为水银。
(2)题图中温度计的分度值为1 ℃,示数为96 ℃。
(3)水沸腾前的现象:产生少量的气泡,上升时体积变小。沸腾后的现象是:产生大量的气泡,上升变大,到达水面破裂,把里面的水蒸气散发到空气中。观察题图丙,下边气泡小,上边气泡大,可知为水沸腾过程中。
(4)水沸腾后温度不变,它的图象特点是一条平行于时间轴的线段,观察图象可知水温达到98 ℃后温度随着时间不再升高,所以水的沸点是98 ℃。题干中告诉我们“实验是采用完全相同的实验装置同时加热等质量的水”,所以甲、乙实验中水的质量相同,相同时间内吸收的热量也相同。观察图象,当温度达到98 ℃时,甲用时6 min,乙却用时8 min,说明水从开始加热到开始沸腾时间不同。观察图象可知,甲、乙实验虽然控制了水的质量相同、相同时间内吸收的热量相同,但没有控制初始温度相同。甲的初始温度大于乙,所以造成了甲先沸腾,乙后沸腾的结果。
[答案] (1)水银 (2)96 (3)后 (4)98 初始温度
2.利用如图所示装置,用酒精灯对盖有纸板(带有小孔)烧杯加热,每隔一段时间记录一次温度,进行“观察水的沸腾”实验。
(1)本实验装置的安装过程中,调节放置石棉网的铁圈位置和调整悬挂温度计的铁杆位置都很重要,在组装该实验装置时,应先调整固定________(选填“铁圈”或“铁杆”)的位置。
(2)为了顺利完成实验,除图中所示的器材外,还需要补充的测量工具是________。
(3)实验时老师要求向烧杯中倒入热水,而不是冷水,这样做的好处是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)水沸腾时,我们会观察到大量的气泡产生,气泡不断上升到水面破裂,其中气泡中的“气”指的是________(选填“水蒸气”或“空气”)。
(5)实验表明,一切液体在沸腾时都有一定的温度,这个温度叫________。
[解析] (1)在实验中需要用酒精灯的外焰加热,所以应先确定铁圈的高度。
(2)该实验需要记录温度和时间,所以需要的主要测量仪器有温度计和停表。
(3)在实验中,向烧杯内倒入热水,这种做法的优点是热水温度较高,可以缩短实验时间。
(4)水沸腾时,气泡的体积逐渐变大,大量气泡不断上升到水面破裂,其中气泡中的“气”指的是水蒸气。
(5)在沸腾过程中,水的温度保持不变,一切液体在沸腾时都有确定的温度,这个温度叫沸点。
[答案] (1)铁圈 (2)停表 (3)缩短加热时间 (4)水蒸气 (5)沸点
课时分层评价卷(十九) 物态变化
1.下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.人体正常体温约为42 ℃
B.泰山山顶上的大气压约为1.8×105 Pa
C.一支新2B铅笔的长度约为50 cm
D.一位普通初中生的质量约为50 kg
D [正常情况下,人的体温在37 ℃左右,变化幅度很小,故A不符合实际;大气压强随海拔高度的增加而减小,海平面处的大气压在1.0×105 Pa左右,泰山山顶气压远小于1.0×105 Pa,故B不符合实际;中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约为18 cm,一支新2B铅笔长度与此差不多,在18 cm左右,故C不符合实际;成年人的质量在65 kg 左右,普通初中生的质量比成年人小一些,在50 kg左右,故D符合实际。故选D。]
2.(2024·泰山区模拟)关于温度计的使用,下列说法错误的是( )
A.所测的温度不能超过温度计的最大刻度值
B.温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底和容器壁
C.温度计玻璃泡浸入液体后要稍过一段时间,待示数稳定后再读数
D.为方便读数,将温度计从被测液体中拿出来靠近眼睛,视线与液柱的上表面相平
D [所测的温度不能超过温度计的最大刻度值,故A正确;温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器底和容器壁,故B正确;温度计玻璃泡浸入液体后要稍过一段时间,待温度计的示数稳定后再读数,故C正确;读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱上表面相平,故D错误。故选D。]
3.下列现象属于熔化的是( )
A.清晨枝叶上形成露珠 B.太阳升起后浓雾渐散
C.气温升高使冰雪消融 D.冬天铁丝网出现白霜
C [清晨枝叶上的露珠是空气中的水蒸气变成水,是液化现象,故A错误;浓雾是漂浮在空气中的小水珠,浓雾散去是因为小水珠变成了水蒸气,是汽化现象,故B错误;冰雪消融是固态的冰雪变成了水,是熔化现象,故C正确;铁丝网上的白霜是空气中的水蒸气变成了小冰晶,是凝华现象,故D错误。故选C。]
4.(2024·泰安模拟)以下给出的物质属于晶体的是( )
A.陶瓷 B.沥青
C.玻璃 D.冰
D [常见的晶体有各种金属、海波、冰、食盐、固态的酒精等;常见的非晶体有石蜡、玻璃、沥青、松香等。
陶瓷、沥青、玻璃都是非晶体,冰是晶体,故选D。]
5.关于雪的下列说法正确的是( )
A.雪是水蒸气升华形成的
B.雪是水蒸气凝华形成的
C.雪是水凝固形成的
D.雪熔化时放出热量
B [物质由气态直接变成固态的现象叫做凝华,凝华放热。
雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,凝华要放热,熔化要吸热,故选B。]
6.(2024·东平县模拟)沥青属于非晶体材料,下列表示沥青熔化图象的是( )
B [A选项图象中液体不断放出热量,温度不断降低,符合非晶体的凝固特点,是非晶体的凝固图象,A错误;B选项图象中固体不断吸收热量,温度不断升高,符合非晶体的熔化特点,是非晶体的熔化图象,B正确;C选项图象中固体吸收热量,温度升高到达一定温度,不断吸收热量,温度不变,符合晶体熔化特点,是晶体的熔化图象,C错误;D选项图象中液体温度降低到一定温度,不断放热,温度保持不变,符合晶体凝固特点,是晶体凝固的图象,D错误。故选B。]
7.铅的熔点为328 ℃,温度为328 ℃的铅所处的状态是( )
A.固态
B.液态
C.固液共存
D.以上三种状态都有可能
D [晶体的温度到达熔点或凝固点时,刚开始熔化或凝固时,处于固态或液态;中间可能是固液共存状态;最后完全熔化或凝固,是液态或固态。因此三种状态都有可能,故选D。]
8.如图所示,温度计的示数为________℃。
[解析] 由图象可知,温度计分度值为1 ℃,位于0 ℃以下,因此温度为-4 ℃。
[答案] -4
9.寒冷的冬夜,窗户的玻璃上会出现冰花,这是水蒸气________而成的,冰花出现在窗户玻璃的________(选填“内”或“外”)表面。
[解析] 寒冷的冬夜,室内的温度高于室外的温度,所以空气中的水蒸气遇到很冷的玻璃凝华成小冰晶附着在玻璃的内表面形成冰花。
[答案] 凝华 内
10.(2024·东平县校级模拟)把0 ℃的冰块放在太阳下,冰块会________(填物态变化),此过程中,其温度________(选填“不变”或“变高”)。
[解析] 把0 ℃的冰块放在太阳下,固态的冰块会变为液态的水,是熔化现象;冰是晶体,在熔化过程中持续吸热,温度不变。
[答案] 熔化 不变
11.某固态物质加热时,其温度随时间的变化关系如图2所示,请分析并回答:
(1)这是________(选填“晶体”或“非晶体”)的________(选填“熔化”或“凝固”)图象。
(2)该物质的熔化时间为________min,第10 min时该物质处于________(选填“固”或“液”)态。
(3)该物质的熔点是________℃。
(4)组装图1中的实验器材时,应该________(选填“自上而下”或“自下而上”)组装。
[解析] (1)由题图2可知,第3 min时这种物质开始熔化,到第9 min时熔化结束,该过程中温度保持在80 ℃不变,所以这是晶体的熔化图象。
(2)由题图2可知,第3 min时这种物质开始熔化,到第9 min时熔化结束,熔化时间为6 min,第10min时熔化完毕,该物质处于液态。
(3)由(1)分析可知,该物质的熔点是80 ℃。
(4)安装实验器材时需要先固定下面的位置,能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,然后再调整上面的位置,使温度计的玻璃泡完全接触水,并且不要碰到烧杯壁和烧杯底,故自下而上安装。
[答案] (1)晶体 熔化 (2)6 液 (3)80 (4)自下而上
12.了解地球的水循环知识,提高节水意识,培养良好的用水习惯,是我们每个公民的义务和责任。关于地球的水循环,下列说法正确的是( )
A.海水吸热,汽化形成水蒸气
B.水蒸气与冷空气接触,熔化形成小水滴
C.小水滴遇到更寒冷的气流,凝华形成小冰珠
D.小冰珠在降落过程中,液化形成雨水
A [海水吸热,由液态变成气态,是汽化现象,故A正确;水蒸气与冷空气接触,由气态的水蒸气变成液态的水,是液化现象,故B错误;小水滴遇到更寒冷的气流,由液态的小水珠变成固态的小冰晶,是凝固现象,故C错误;小冰珠在降落过程中,由固态变成液态,是熔化现象,故D错误。故选A。]
13.如图所示,常温下两个烧杯,分别盛有冰块和热水,上方均盖有一块玻璃分别为a、b,过一会儿可明显看到( )
A.a、b两块玻璃外侧均有小水珠
B.a、b两块玻璃内侧均有小水珠
C.a块玻璃内侧,b块玻璃外侧有小水珠
D.a块玻璃外侧,b块玻璃内侧有小水珠
D [A杯中放的是冰块,杯外的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的外表面;B杯中装的是热水,杯内温度高,杯内的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的内表面,故选D。]
14.如图所示为某物质熔化时温度随加热时间变化的图象(被加热物质的质量和加热装置的功率不变),从图中得到的信息正确的是( )
A.该物质为非晶体,熔点为0 ℃
B.该物质熔化过程持续了5 min
C.处于0 ℃的该物质一定是固液共存状态
D.该物质在BC段吸收了热量
D [该物质熔化过程中温度不变,且熔化对应的温度是0 ℃,即熔点为0 ℃,是晶体,故A错误;从图象可以看出,该物质从第1 min开始熔化,到第 4 min 结束,该物质熔化的时间大约为3 min,故B错误;该物质在AB段是固态,BC段处于熔化过程中,为固液共存态,B点为固态,C点为液态,熔化过程吸收热量,故C错误,D正确。故选D。]
15.(2024·泰安模拟)下列物态变化属于放热现象的是哪一组?( )
①初春:冰雪消融 ②盛夏:洒水降温 ③深秋:浓雾弥漫 ④严冬:凝重的霜
A.①④ B.②③
C.③④ D.①②
C [①冰雪消融,是熔化现象,熔化过程吸热;②洒水降温,是汽化现象,汽化过程吸热;③浓雾弥漫,雾的形成是液化现象,液化过程放热;④霜是水蒸气凝华形成,凝华过程放热。所以属于放热现象的是③④,故选C。]
16.(2024·岱岳区模拟)在加热固体碘的实验过程中,我们会看见杯内产生紫色的气体,这是因为固体碘吸热发生了________(填物态变化名称),停止加热待冷却后,在干净的玻璃片上出现了黑色颗粒,这是因为气态碘又发生了________(填物态变化名称)的原因,生活中________(选填“露”“冰”或“霜”)的形成与这一物态变化相同。
[解析] 在烧杯里放少量的固态碘颗粒,然后把烧杯放在酒精灯上微微加热,固态碘直接变成了碘蒸气,发生了升华现象;停止加热,过一会儿,碘蒸气直接变成了固态的碘,附着在玻璃片上,发生了凝华现象。露是空气中的水蒸气在地面附近遇冷液化成小水珠,附着在花草上形成的,冰是水凝固形成的,霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶,附着在屋顶及地面形成的,所以,生活中霜的形成与这一物态变化相同。
[答案] 升华 凝华 霜
17.(2024·泰山区校级模拟)如图所示,这是甲、乙两种物质凝固时温度随时间变化的图象,根据图象特征可以判断甲物质是________(选填“晶体”或“非晶体”)。在第8 min时,乙物质处于________(选填“液态”“固态”或“固液共存态”)。
[解析] 由题图可见,乙物质图象上有一段与时间轴平行的直线,表示该物质在凝固过程中不断放热,温度保持不变,因此该物质为晶体,甲物质没有固定的凝固点,是非晶体;乙物质的凝固过程是从第5 min开始凝固,到第10 min凝固结束,凝固之前是液态,凝固过程中是固液共存态,凝固结束后变成固态,在第8 min时,乙物质处于凝固过程,是固液共存态。
[答案] 非晶体 固液共存态
18.某品牌空调使用的是新型制冷剂R600a,这是一种对臭氧层破坏较小、极容易汽化又容易液化的物质,它在室内汽化时________,在室外液化时________。压缩机通过使制冷剂不断发生液化和汽化,将室内的热搬至室外,制冷剂在室外液化的方式是________(选填“降低温度”或“压缩体积”)。
[解析] 空调器制冷时,液态的制冷剂R600a经毛细管进入蒸发器(室内机)汽化成气体,吸热;空调外部的压缩机利用压缩体积的方法使气态的制冷剂液化为液态,并放出热量,将室内的热搬到室外。
[答案] 吸热 放热 压缩体积
19.(2024·泰山区三模)某物理小组查看某品牌汽车防冻液成分,发现主要为水和一些添加物,因此他们猜想,水中加入别的物质后,一定会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他们分别将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。
(1)每隔一定时间,观察记录________和此时的温度,并绘制成如图所示的温度—时间图象。由图象可知,加盐后水的凝固点发生了变化。
(2)他们同时发现所测得的盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200 mL,小明加了1汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着通过多次实验并得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如表:
盐水 浓度 /% 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36
凝固 点 /℃ 0 -2 -4 -6 -8 -11 -15 -18 -17 -1.8 -0.4 0
分析表格中数据可以发现:当盐水浓度增大时,其凝固点__________。
(3)根据表格数据,小明还认为盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为-18 ℃,请就这一探究过程和实验结论发表你的建议:___________________________ ____________________________________________________________________。
(4)实验结束后,小明想到,在严寒的冬天,地面上的积雪不能及时熔化,会影响交通安全,人们采取在雪上撒盐的方法加快雪的熔化,请你解释撒盐的物理原理:____________________________________________________________________。
[解析] (1)把盐水用容器盛好放入冰箱,每隔一定时间,观察一下盐水的状态并测出温度,做出了如题图所示的凝固图象。
(2)从表格中的数据可看出,盐水的浓度一直在变大,而盐水的凝固点是先降低后又升高。
(3)“盐水浓度为21%”时凝固点为-18 ℃是一个关键点,应该在此浓度附近多做几次实验,以保证实验结论的准确性,“盐水浓度为21%”时凝固点为 -18 ℃ 不一定是最低的。
(4)在冰雪覆盖的路上撒盐,可以降低冰雪的凝固点,使冰雪在较低的温度就能够熔化,从而更便于除雪。
[答案] (1)盐水状态 (2)先降低后升高 (3)“盐水浓度为21%”时凝固点为-18 ℃是一个关键点,应该在此浓度附近多做几次实验,以保证实验结论的准确性,“盐水浓度为21%”时凝固点为-18 ℃不一定是最低的 (4)适量撒盐后,雪的熔点降低,加快了雪的熔化
20.在课堂上同学们用小纸锅烧水,如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢?带着这个问题,同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)如图乙所示,在安装实验器材时,老师提醒大家固定夹A和B的高度都要适当,固定夹A高度适当的标准是保证能够用酒精灯外焰加热,那么固定夹B高度“适当”的标准是___________________________________________________。
(2)用酒精灯给水加热至沸腾,需要计时,记录温度并观察现象。实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中的________(选填“a”或“b”)所示现象。
(3)两位同学将收集的数据绘制成如图丁所示的“温度—时间”关系图象,发现水在沸腾过程中,温度变化的特点是________,根据图象可知两位同学所用水的质量大小关系是mA________(选填“>”或“<”)mB。
(4)交流评估环节中,同学们提出了各自的观点,其中正确的有________(填字母)。
a.纸板上的小孔加快了水的散热,因此小孔是多余的
b.用初温较高的水做实验,可以缩短沸腾前的加热时间,节约能源
c.纸锅烧水实验中,纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点,且水沸腾时要不断吸热,温度保持不变
[解析] (1)固定夹B的高度标准是悬挂温度计时,让玻璃泡浸没在水中,同时避免玻璃泡接触烧杯底或烧杯壁。
(2)水在沸腾时,气泡上升过程中变大,到水面破裂开,水沸腾前,气泡在上升过程中变小,最后消失,所以题图丙中的a是水沸腾的依据。
(3)由题图丁知,水加热到98摄氏度时,温度保持不变,所以水沸腾时温度保持不变,但需要不断吸热;题图丁中,两位同学加热水至沸腾的时间相同,A的初温大于B的初温,则A所用的水的质量大于B所用的水的质量。
(4)实验中在烧杯上加盖密闭,气压升高,水的沸点会升高,所以设计一个小孔是为了使杯内外气压相等,不是多余的,故a错误;用较高初温的水进行实验,将水加热至沸腾的时间较短,需要燃烧的酒精较少,可节约能源,故b正确;纸锅烧水时,不会燃烧,是因为纸的着火点较高,高于水的沸点,且水在沸腾时,需要吸热,温度保持不变,故c正确。故选bc。
[答案] (1)让玻璃泡浸没在水中,同时避免玻璃泡接触烧杯底或烧杯壁 (2)a (3)保持不变 > (4)bc
21.(2024·泰安)水烧开后,壶嘴上方有大量“白气”冒出,“白气”的形成对应的物态变化是( )
A.凝华 B.升华
C.液化 D.熔化
[答案] C
22.(2024·滨州)二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶。对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A.图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B.图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C.图丙“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D.图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
B [露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化是放热过程,故A错误;霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,凝华放热,故B正确;雪是水蒸气凝华放热形成的,故C错误;雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故D错误。故选B。]
23.(2023·淄博)商周时期,我国劳动人民就熟练掌握了青铜器铸造技术。工匠将青铜原料加热化为青铜液体,然后将液体倒入模具中冷却成型。下列说法正确的是( )
A.固态青铜原料加热化为液体的过程是液化
B.青铜液体倒入模具中冷却成青铜器的过程是凝华
C.青铜液体冷却成青铜器的过程放出热量
D.模具中的青铜液体冷却成青铜器后质量变大
C [固态变为液态的过程叫做熔化;液态变为固态的过程叫做凝固;质量是物质的基本属性,它不随物体空间位置、形状、状态、温度的改变而改变。
固态青铜原料加热化为液体的过程是熔化,故A错误;青铜液体倒入模具中冷却成青铜器的过程是凝固,故B错误;青铜液体冷却成青铜器的过程放出热量,故C正确;模具中的青铜液体冷却成青铜器后质量不变,故D错误。故选C。]
24.(2023·枣庄)夏天,刚从冰箱中取出的雪糕周围会出现“白气”,“白气”形成对应的物态变化是( )
A.汽化 B.升华
C.凝华 D.液化
D [“白气”是空中的水蒸气遇到冷的雪糕形成的小水滴,属于液化现象,故选D。]
25.(2023·济南)我国古代很早就对物态变化有所认识和应用。如图所示的铸造青铜钟,就是让经过冶炼的液态铜在泥模内发生________制成的。东汉王充所著《论衡》中有“云雾,雨之征也,夏则为露,冬则为霜,温则为雨,寒则为雪。”其中“露”是空气中的水蒸气遇冷发生________形成的。
[解析] 液态铜倒入泥模铸造青铜钟,是液态的铜凝固为固态。“露”,是水蒸气液化形成的小水滴。
[答案] 凝固 液化
26.(2023·泰安)小华用如图甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点。用酒精灯给烧杯加热,当水温升高到90°时,每隔1 min 记录1次温度,同时观察水中发生的变化。7~10 min观察到烧杯中水的变化情况如图乙所示,同时观察到烧杯上方出现“白气”。根据实验数据画出水沸腾时温度和时间的关系曲线,如图丙所示。
根据以上现象和图象,完成下列问题:
(1)水的沸腾是一种________(选填“剧烈”或“缓慢”)的汽化现象。
(2)水沸腾时,________(选填“吸收”或“放出”)热量,温度________(选填“升高”“不变”或“降低”)。
(3)“白气”形成时,________(选填“吸收”或“放出”)热量。
[解析] (1)水沸腾时,水中产生大量气泡,上升变大,到水面破裂放出大量的水蒸气,因此水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。
(2)水沸腾时,吸收热量,温度不变。
(3)“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水滴,此过程水蒸气放出热量。
[答案] (1)剧烈 (2)吸收 不变 (3)放出
27.(2023·威海)在探究了水在沸腾前后温度变化的特点实验后,小明又探究了不同密度的盐水在沸腾前后温度变化的规律。
(1)小明用天平和量筒来测量配制好的盐水密度,实验原理为________。
(2)如图甲所示,使用温度计测量盐水的温度,错误的操作是________________ ____________。纠正错误后,小明用相同热源对质量和初温均相同的盐水1、盐水2和纯水(ρ1>ρ2>ρ水)进行加热,其温度随加热时间变化的规律如图乙所示。分析图象回答下面两个问题:
(3)初步得出盐水的沸点随盐水密度变化的规律是______________________,实验时大气压________标准大气压。
(4)两种盐水从相同初温加热至刚好沸腾,________吸收的热量更多(选填“盐水1”或“盐水2”),请结合本实验推理,如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量逐渐升高,其对周围地区气温的调节作用会变________(选填“强”或“弱”)。
[解析] (1)小明用天平和量筒来测量配制好的盐水密度,实验原理为ρ=。
(2)题图甲中错误的操作是温度计玻璃泡碰到容器底。
(3)已知,ρ1>ρ2>ρ水,由题图乙可知,盐水1的沸点大于盐水2的沸点,所以可以得出盐水的沸点随盐水密度变化的规律:盐水密度越大沸点越高;1标准大气压下水的沸点是100 ℃,沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高,由题图乙可知,实验中水的沸点是99 ℃,所以实验时气压低于1标准大气压。
(4)由题图乙可知,盐水2加热至沸腾所用的时间比盐水1长,因此盐水2吸收的热量更多;根据吸热公式Q吸=cmΔt可知,在吸收热量和质量一定时,温度变化越大,比热容越小。由题图乙可知,在其他条件相同时,盐水1温度变化比盐水2温度变化大,所以盐水1的比热容比盐水2的比热容小,又知盐水1的密度大于盐水2的密度,故咸水湖含盐量逐渐升高,对周围地区气温的调节作用会变弱。
[答案] (1)ρ= (2)温度计玻璃泡碰到容器底 (3)盐水密度越大沸点越高 低于 (4)盐水2 弱
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