4.2汽化和液化
【知识点1】压缩体积液化 1
【知识点2】沸腾的条件 2
【知识点3】液化的放热特点 3
【知识点4】沸点及气压影响液体沸点 3
【题型1】沸腾 4
【题型2】蒸发 8
【题型3】液化 12
【知识点1】压缩体积液化
(1)液化方法:
①降低温度:只要科学条件允许,任何气体温度降到足够低的时候,都可以液化.
②压缩体积:有的气体在常温下压缩体积就能液化,如一次性打火机中的丁烷.
(2)液化放热在生活中的应用:冬天手感到冷时,可向手哈气,是因为呼出的水蒸气液化放热;被锅内喷出的水蒸气烫伤比开水还厉害,是因为水蒸气液化过程要放热.浴室通常用管道把高温水蒸气送入浴池,使池中的水温升高是利用液化放热来完成的.
自然界的液化现象是什么方法液化的是中考命题的方向.
例:如图所示,在与打火机出气孔相连的导气管外部中央滴一滴水,然后打开打火机气阀,点燃末端排出的气体,导气管外的水滴迅速变成了冰粒,原因是丁烷______(填写物态变化),导致温度降低。打火机内的丁烷燃料是通过______的方法实现液化。
分析:物质由液态变为气态的过程是汽化,汽化是吸热过程。
物质由气态变为液态的过程叫做液化,液化的两种方式是降低温度和压缩体积。
解析:解:打火机内装的是液态的丁烷气体,气阀打开后,丁烷气体会由液态变为气态,汽化吸热,使温度降低,附着在导气管外部的水滴遇冷会凝固成冰粒。
打火机内的丁烷燃料是通过压缩体积的方法实现液化。
故答案为:汽化;压缩体积。
点评:此题考查了打火机使用时的有关物态变化,是一道联系实际的应用题。
分清日常生活中的物态变化,并能够用物态变化的知识解释生活中的现象,液化方法以及液化放热的了解和掌握是解题的关键.
【知识点2】沸腾的条件
液体沸腾的条件:①达到沸点;②继续吸热,二者缺一不可
考向①结合热传递的知识一起判断液体是否沸腾;②沸腾的条件的基础知识。
例:某兴趣小组以甲、乙、丙三个相同的小烧杯盛等量的水,以相同的热源同时加热,如图所示,甲杯为隔水加热,乙杯为隔油加热,丙杯为隔砂加热,加热一段时间后,测得小烧杯外大烧杯中物质的温度分别为水温100℃、油温300℃、砂温400℃,关于此时小烧杯中水的说法正确的( )
A.甲、乙、丙温度都相同,水都沸腾
B.甲、乙、丙温度都相同,只有乙、丙中水沸腾
C.三杯水温度是t甲<t乙=t甲,只有乙、丙中水沸腾
D.三杯水温度是t甲<t乙=t甲,三杯水都不沸腾
分析:(1)液体沸腾有两个必要条件:①达到沸点;②继续吸热。当两个条件同时具备时即可沸腾;
(2)沸腾后液体温度不变。
解析:解:甲杯中的水温等于100℃,但由于不能继续从外面烧杯中吸收热量,所以不会沸腾;乙、丙两烧杯外的物质分别达到了300℃和600℃,而水的沸点为100℃,故乙、丙两烧杯中的水能达到沸点且能够继续吸热,故乙、丙两烧杯的水能沸腾;
甲杯中的水温等于100℃,因为液体沸腾后温度保持不变,所以乙、丙两烧杯两烧杯中的水温也同为100℃,最终三杯水的温度t甲=t乙=t丙。故选:B。
点评:本题考查沸腾的条件及沸腾的特点。
液体沸腾有条件,吸热还需到沸点。
【知识点3】液化的放热特点
液化指物质由气态转变成液态,液化要放热。
判断液化是吸热还是放热。
例:用蒸笼蒸馒头时,是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢?小明仔细观察后发现:蒸馒头时,高温的水蒸气经过多层蒸格向上升,遇到冷的蒸笼盖时,大量的水蒸气发生______(填物态变化名称) 现象,______(吸收/放出)很多热量,使______(上/下)层蒸格中的馒头先熟。
分析:从物质发生物态变化的前后两种状态来结合物态变化的定义来确定是发生了哪种物态变化,然后再确定是吸热还是放热。
解析:解:
高温的水蒸气遇到冷的蒸笼盖,会变成水滴,由气态变成液态,是液化现象。气体液化时,要放热。从而造成上面的馒头先熟。
故答案为:液化;放出;上。
点评:从蒸馒头的物理过程入手分析,明确物态变化的定义是解决此题的关键。
物态变化,需要知道物质变化前后的状态,再根据物态变化的定义确定物态变化的名称,同时还需要掌握每一种物态变化的吸、放热情况。
【知识点4】沸点及气压影响液体沸点
(1)沸点是指物体由液态转化为气态的温度;
(2)液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低.但液体沸腾时温度保持不变.
(3)理由:液体在挥发的时候产生蒸气压,当蒸气压(饱和蒸气压)等于外界的压力时,液体就会沸腾,此时的温度就是液体的沸点.
(3)当外界的压力增大时,必须升高温度才能使蒸气压增大以等于外界压力,达到沸腾.当外界压力降低时,温度比较低的时候就能够使蒸气压等于外界压力,达到沸腾.
利用气压对沸点的影响来解决生活中的一些现象,例如高压锅煮食物熟得快等问题都是命题重点.
例:在制药过程中,为了从溶液中提取抗生素,可以采用加热使水沸腾的方法除去药液中的水分,当温度高于80℃时,抗生素的成分会被破坏而失去药效,所以在提取抗生素的过程中,可以______(选填“增大”或“减小”)容器内的压强,从而使容器内药液的沸点低于80℃。
分析:水的沸点与气压有关;气压越低,沸点越低、气压越高,沸点越高。
解析:解:制药时为了从溶液中提取抗生素,要用加热的方法使溶液中的水沸腾而除去水分,但抗生素要在低于80℃的温度下提取,应采用的方法是减小气压。
故答案为:减小。
点评:本题主要考查学生对沸点与气压的关系的了解和掌握;做题时,用所学的知识结合题意去分析。
要理解熟记气压与沸点的关系.
【题型1】沸腾
【典型例题】一个密闭金属容器内盛有一定量的20℃的水,现在对容器加热,以下说法中错误的是( )
A.如果加热前容器内水的上方为真空,那么水的沸点可能低于100℃
B.如果加热前容器内水的上方是1标准大气压的空气,水的沸点一定等于100℃
C.如果加热前容器内水的上方是2标准大气压的空气,则水的沸点一定高于100℃
D.以上三种说法中,有一种说法是错误的
【答案】B
【解析】气压越低沸点越低;加热前容器内水的上方为真空,就没有气压,水的沸点可能低于100℃,故A正确,不符合题意;
气压越高沸点越高;加热前容器内水的上方为标准大气压的空气,加热过程中,气压变高,水沸腾的温度会高于100℃,故B错误,符合题意;
气压越高沸点越高;加热前容器内水的上方是2标准大气压的空气,气压变高,沸点变高,故C正确,不符合题意;
综上分析,A、B、C三种说法中,B说法错误,故D正确,不符合题意。
【举一反三1】同学们在观察“水的沸腾”实验,如图所示,下列选项中正确的是( )
A.水沸腾时吸热,温度改变
B.烧杯底部垫石棉网的目的是缩短加热时间
C.水量的多少不会影响着水沸腾时的温度
D.沸腾时大量气泡上升、变小,至水面破裂释放出里面的水蒸气
【答案】C
【解析】水沸腾时吸热,但温度不变,故A错误;
烧杯底部垫石棉网的目的受热均匀,防止炸裂,故B错误;
水量的多少影响水加热时间,不影响水的沸点,故C正确;
沸腾时大量气泡上升、变大,至水面破裂释放出里面的水蒸气,故D错误。
【举一反三2】取一张光滑的厚纸,做成如图所示的小纸锅,纸锅里装些水,放到火上加热,过一会儿水就会沸腾而纸锅不会燃烧。下列说法正确的是( )
A.纸锅里的水沸腾前没有发生汽化现象
B.纸锅里的水沸腾时吸热,会使水的温度升高
C.纸锅里的水沸腾时冒出的白气是水沸腾产生的水蒸气
D.纸锅不会燃烧是因为水的沸点低于纸的着火点
【答案】D
【解析】蒸发是在任何温度下都能发生的汽化现象,沸腾前水会蒸发,故A错误;
水沸腾时会吸热,但温度不变,故B错误;
水沸腾时冒出的白气是高温水蒸气遇冷空气液化形成的小水珠,故C错误;
水在沸腾过程中,尽管继续加热,但温度总保持在沸点不变。而水的沸点低于纸的着火点,水沸腾时的温度不能达到纸燃烧时的温度,纸锅不会燃烧。故D正确。
【举一反三3】如图甲是小红探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)如图乙是水沸腾前和沸腾时的两张照片。其中图 (选填“A或B”)是水沸腾时的情况;
(2)小红用质量为m1的水做实验,根据记录的实验数据,绘出图丙中的a图线,由a图线可知:水沸腾时吸收热量,温度 (选填“升高”“不变”或“降低”);
(3)由图丙中的a图线可知,水的沸点没有达到100℃,可能是当地大气压强 (选填“高于”“低于”或“等于”)1标准大气压;
(4)若换用初温相同的质量为m2(m2>m1)的水做实验,得到的图线是图丙中的 。(选填“b”或“c”或“d”)。
【答案】(1)A (2)不变 (3)低于 (4)c
【解析】(1)水在沸腾前,底部温度较高,底部少部分水汽化为水蒸气冒出时,一部分水蒸气上升过程中遇到上层温度较低的水,放热液化,所以气泡变小,因此图B是沸腾前的情形;水沸腾时,容器中不同深度水温相同,不同部位的水都会汽化为水蒸气,气泡上升过程中变大,故图A是沸腾时现象。
(2)由图像可知,水在沸腾过程中,继续吸收热量但温度不变。
(3)水的沸点与大气压有关,气压越大,水的沸点越高;由所绘制的a图像可知,水的沸点是98℃,没有达到100℃,说明此时周围环境的大气压低于1标准大气压。
(4)其他条件相同时,水的质量越大,加热至沸腾所需的时间就越长,若换用初温相同的质量为m2(m2>m1)的水做实验,由于m2>m1,所以需要较长的时间才能加热至沸腾,得到的图线是图丙中的c。
【举一反三4】如图所示,用密封盖封住容器,且试管与密封盖紧密接触,加热容器中的水,则经过一段时间后两者中的水 (选填“同时”或“不同时”)沸腾,你判断的依据是 。
【答案】不同时 见解析
【解析】如图所示,容器是密封的,给容器加热,经过一段时间后,容器内水面上的气压比1个标准大气压大,沸点不等于100 ℃;试管的水从容器中的水吸收热量,温度升高,当达到水的沸点(100 ℃)时可以从容器中继续吸热沸腾,而此时容器的水沸点不在100 ℃,两者不会同时沸腾。
【举一反三5】在“探究水在沸腾前后温度变化特点”的实验中:
(1)若在安装温度计时,玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将________(选填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)在水温升高到90℃后、小亮同学每隔观察1次温度计的示数,且记录在表中,直至水沸腾,如此持续后停止读数:
①在第小亮同学忘记记录数据,此时的水温应为 ℃;
②小亮同学观察到沸腾时水中气泡的情形为图乙中 图;
(3)小静同学想提高水的沸点,将图甲中的酒精灯换成了火力更大的酒精灯加热,这种做法是否可行? 。
【答案】(1)A处向上(2)①99 ②b(3)不可行
【解析】(1)使用酒精灯加热时,要用外焰加热,所以要根据酒精灯火焰的高度确定烧杯的高度,故组装装置时,要按照自下而上的顺序,先固定好烧杯的位置,再确定温度计的位置,若温度计碰到了烧杯的底部,应将温度计向上调,即将A处向上调。
(2)①水在沸腾时,虽继续吸热,但温度保持不变,由表中数据可知,第5min开始,水已沸腾,所以第7min时的水温与第5min时相同,为99℃。
②水在沸腾前,下面的温度高于上面,气泡上升过程中,温度降低,体积变小。水沸腾时,整杯水的温度相同,气泡上升,受到水压减小,体积变大。故图b表示的是水正在沸腾的情景,图a是水沸腾前的情景。
(3)水的沸点高低与酒精灯的火力大小无关,将图甲中的酒精灯换成了火力更大的酒精灯加热,不能提高水的沸点,所以小静的方法不可行。
【举一反三6】小丽同学做“探究水沸腾的条件和温度变化特点”的实验,安装实验器材时应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。水沸腾时,温度计示数如图所示,则水的沸点为 ℃,说明当时的大气压 (选填“等于”或“不等于”)一个标准大气压。
【答案】自下而上 98 不等于
【解析】酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行。
由图知,温度计的分度值为1℃,其示数为98℃,因此此实验中水的沸点是98℃;实验中水的沸点低于100℃,在1个标准大气压下水的沸点是100℃,所以当时的气压不等于1个标准大气压。
【题型2】蒸发
【典型例题】一件湿衣服按下列四种方式晾晒,最容易晾干的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】影响蒸发快慢的因素是温度的高低、液体上方空气流动速度和液体表面积的大小,蒸发越慢,衣服越不容易干,对照图中选项可知,有太阳的地方温度高,通风的地面空气流速快,展开的衣服表面积大,所以三者条件同时具备的情况蒸发速度最快,即最容易干,故B符合题意,A、C、D不符合题意。
【举一反三1】为研究影响胡萝卜水分散失快慢的因素,四组同学各自进行了探究实验(每组的实验材料是相同的胡萝卜),如图所示。这四组实验研究方法错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】两个相同的萝卜分别放在阳光下和背阴处,萝卜的温度不同,可以研究胡萝卜水分散失快慢与温度的关系,故A正确,不符合题意;
整个萝卜与切开的萝卜相比,表面积大小不同,可以研究胡萝卜水分散失快慢与表面积的关系,故B正确,不符合题意;
把两个相同的萝卜放入相同的密闭容器内,温度、表面积也都相同,不能研究影响胡萝卜水分散失快慢的因素,故C错误,符合题意;
分别把两个萝卜放在空气流速不同的环境中,可以研究胡萝卜水分散失快慢与萝卜表面空气流速的关系,故D正确,不符合题意。
【举一反三2】图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法,下列说法正确的是( )
A.降低油的温度
B.减小油的表面积
C.减慢油表面上方的空气流动
D.减少油的体积
【答案】A
【解析】减慢蒸发的方法包括降低液体温度、减慢液体表面空气流动速度和减小液体表面积。灯点燃后会加热灯盏,热量会通过热传递的方式转移给油,使油的内能增大,温度升高,加快油的蒸发,增加耗油量;如果在夹层中加水,因为水的比热容较大,可以吸收更多的热量,使油的温度升高得慢些,减慢了油的蒸发,所以相对耗油量就少一些。故A正确,B、C、D错误。
【举一反三3】下列劳动实践活动中,主要是为了加快水分蒸发的是( )
A.为种植的菜苗盖上地膜
B.给移栽的大葱剪掉葱叶
C.将采摘的果实低温储藏
D.把收获的玉米摊开晾晒
【答案】D
【解析】为种植的菜苗盖上地膜是减小了液体表面积、减慢了液面上方的空气流动,可减慢蒸发,故A不符合题意;
给移栽的大葱剪掉葱叶,减小了蒸发的面积,可减慢蒸发,故B不符合题意;
采摘的果实低温储藏,降低了温度,可减慢蒸发,故C不符合题意;
收获的玉米摊开晾晒,增大了蒸发的面积,可加快蒸发,故D符合题意。
【举一反三4】2021年十堰市部分区域气温高达36℃,小明在教室使用电风扇吹风,感到凉爽,是因为( )
A.电风扇吹出的风是凉风
B.电风扇吹出的风,能降低教室内的气温
C.电风扇吹出的风,能加快人体表面汗液的蒸发
D.电风扇吹出的风,能把人体周围的热空气带走
【答案】C
【解析】小明使用电风扇吹风,感到凉爽,是因为电风扇工作时加快了空气的流动速度,使人体表面的汗液蒸发加快,而蒸发吸热,具有致冷作用,所以人会感到凉爽;电风扇吹出的风,并不是凉风,也不能降低教室内的温度,在室内,风也不能把人体周围的热空气带走,故A、B、D不符合题意,C符合题意。
【举一反三5】炎热的夏天,小明在家写作业,汗流不止,看了看寒暑表,室温为32℃,于是他打开电风扇,感到凉快多了,此时温度计的示数会 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
【答案】不变
【解析】电风扇打开只能加快空气流动的速度,从而加快人体汗液的蒸发,蒸发吸热,所以人感到凉爽,但不能改变空气的温度,所以寒暑表的示数不变。
【举一反三6】生活中有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫干湿泡温度计。湿度大表明空气中水蒸气含量高。如图是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了,湿布放在装有水的水槽中。两个温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较小,这是由于干湿布中的水 。在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表明空气湿度越 ,小小把水槽里的水不小心换成了酒精,会导致测得的空气湿度 (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
【答案】蒸发吸热 大 偏小
【解析】干泡温度计放置在空气中,显示的是空气的正常温度;湿泡温度计下端包着湿布,湿布上的水分汽化(蒸发)吸热,因此湿泡温度计的示数比干泡温度计的示数低。
在一定温度下,两个温度计读数的差别越小,说明干泡温度计周围水蒸气与湿泡周围水蒸气相差越小,即表示空气中的水蒸气越多,空气的湿度越大。
若把水槽中的水换成酒精,酒精本身就有较强的挥发性,酒精蒸发要吸收更多热量,这样会使两个温度计示数差别更大,测量的空气湿度偏小。
【举一反三7】如图所示,人游泳之后刚从水中出来,由于体表的水蒸发 (选填“吸热”或“放热”),身体会感到冷。蒸发发生在液体的 (选填“表面”“内部”或“表面和内部”)。
【答案】吸热 表面
【解析】人游泳之后刚从水中出来的人身上有水,水蒸发要从身体上吸热,所以感到冷;蒸发是发生在液体表面的一种汽化现象。
【举一反三8】炎炎夏日,让人汗流不止,开风扇后,人立刻感到凉快多了,这是因为开风扇加快了人体表面附近空气的 ,从而加快了人体表面汗液的 ;此时旁边温度计示数 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
【答案】流动速度 蒸发 不变
【解析】液体蒸发的快慢和液体的温度、液体的表面积、液体表面空气流动的速度都有关,开风扇后,人立刻感到凉快多了,这是因为开风扇加快了人体表面附近空气的流动速度,从而加快了人体表面汗液的蒸发,蒸发吸热有致冷作用。
空气流动速度加快并不能使气温降低,所以,此时旁边温度计示数不变。
【题型3】液化
【典型例题】如图所示,会“冒烟的”炒酸奶是非常受欢迎的路边小吃。将-196℃的液氮(液态氮气)倒入容器中,然后倒入酸奶,酸奶会瞬间凝固成块,同时出现大量“白气”。下列论述分析正确的是( )
A.酸奶在凝固过程中需要吸收热量
B.大量“白气”是氮气的液化现象
C.通过压缩氮气的体积并降低温度的方法获得液氮
D.过一会“白气”消失是液氮汽化现象
【答案】C
【解析】酸奶在凝固过程中要放出热量,故A错误;
“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠,故B错误;
使气体液化的方式有两种即降低温度和压缩体积,任何气体都可以通过压缩体积或降低温度的方式液化,通过压缩氮气的体积并降低温度的方法获得液氮,故C正确;
“白气”消失是液态的小水珠变成气态的水蒸气,属于汽化现象,故D错误。
【举一反三1】在北方的冬天,戴眼镜的人从室外走进暖和的屋内,镜片会变得“模糊”,这个现象是属于物态变化中的( )
A.汽化 B.液化 C.凝华 D.溶解
【答案】B
【解析】物质由气态变为液态叫做液化。北方的冬天,戴眼镜的人从室外走进暖和的屋内,屋内的水蒸气遇到冷的镜片,放热液化,使得镜片变得“模糊”。故B符合题意,A、C、D不符合题意。
故选B。
【举一反三2】在北方的冬天,戴眼镜的人从室外走进暖和的屋内,镜片会变得“模糊”,这个现象是属于物态变化中的( )
A.汽化 B.液化 C.凝华 D.溶解
【答案】B
【解析】物质由气态变为液态叫做液化。北方的冬天,戴眼镜的人从室外走进暖和的屋内,屋内的水蒸气遇到冷的镜片,放热液化,使得镜片变得“模糊”。故B符合题意,A、C、D不符合题意。
故选B。
【举一反三3】以下措施中,无法使气体液化的是( )
A.使气体温度降低到足够低
B.增大气体压强并降低气体温度
C.使气体温度降低到足够大
D.减小气体压强并升高气体温度
【答案】D
【解析】液化是放热过程,液化的两种方式:降低温度和压缩体积,任何气体在温度降到足够低时都可以液化,故A、C不符合题意;
既降低气体温度又增大气体压强即压缩气体的体积也可以使某些气体液化(两种方法兼用),故B不符合题意;
减小气体压强并升高气体温度即增大气体体积并升高气体温度,不能使气体液化,故D符合题意。
【举一反三4】如图所示,利用水壶烧水的过程中,会观察到壶口冒出许多“白气”,这些“白气”其实是 (选填“空气中”或“壶嘴喷出”)的水蒸气液化而成的小水珠。
【答案】壶嘴喷出
【解析】用水壶烧水时,水烧开时会在壶嘴的上方看到大量“白气”,这些“白气”是由壶嘴里喷出的水蒸气遇到外面的冷空气放热,液化形成的大量小水珠。
【举一反三5】我国是一个缺水的国家,因此污水净化有着极其重要的战略意义,如图是小乔同学发明的太阳能净水器。分析污水的净化原理,水滴凝结的过程发生的物态变化是 ,该物态变化过程要 热量。
【答案】液化 放出
【解析】水滴凝结的过程是污水汽化产生的水蒸气上升遇到温度较低的温室罩,水蒸气放热液体形成水滴。
【举一反三6】使气体液化的两种方式是:① ,② 。
【答案】①降低温度 ②压缩体积
【解析】物质由气态变成液态叫液化,液化可以采用两种方法:降低温度和压缩体积。4.2汽化和液化
【知识点1】压缩体积液化 1
【知识点2】沸腾的条件 2
【知识点3】液化的放热特点 3
【知识点4】沸点及气压影响液体沸点 3
【题型1】沸腾 4
【题型2】蒸发 7
【题型3】液化 8
【知识点1】压缩体积液化
(1)液化方法:
①降低温度:只要科学条件允许,任何气体温度降到足够低的时候,都可以液化.
②压缩体积:有的气体在常温下压缩体积就能液化,如一次性打火机中的丁烷.
(2)液化放热在生活中的应用:冬天手感到冷时,可向手哈气,是因为呼出的水蒸气液化放热;被锅内喷出的水蒸气烫伤比开水还厉害,是因为水蒸气液化过程要放热.浴室通常用管道把高温水蒸气送入浴池,使池中的水温升高是利用液化放热来完成的.
自然界的液化现象是什么方法液化的是中考命题的方向.
例:如图所示,在与打火机出气孔相连的导气管外部中央滴一滴水,然后打开打火机气阀,点燃末端排出的气体,导气管外的水滴迅速变成了冰粒,原因是丁烷______(填写物态变化),导致温度降低。打火机内的丁烷燃料是通过______的方法实现液化。
分析:物质由液态变为气态的过程是汽化,汽化是吸热过程。
物质由气态变为液态的过程叫做液化,液化的两种方式是降低温度和压缩体积。
解析:解:打火机内装的是液态的丁烷气体,气阀打开后,丁烷气体会由液态变为气态,汽化吸热,使温度降低,附着在导气管外部的水滴遇冷会凝固成冰粒。
打火机内的丁烷燃料是通过压缩体积的方法实现液化。
故答案为:汽化;压缩体积。
点评:此题考查了打火机使用时的有关物态变化,是一道联系实际的应用题。
分清日常生活中的物态变化,并能够用物态变化的知识解释生活中的现象,液化方法以及液化放热的了解和掌握是解题的关键.
【知识点2】沸腾的条件
液体沸腾的条件:①达到沸点;②继续吸热,二者缺一不可
考向①结合热传递的知识一起判断液体是否沸腾;②沸腾的条件的基础知识。
例:某兴趣小组以甲、乙、丙三个相同的小烧杯盛等量的水,以相同的热源同时加热,如图所示,甲杯为隔水加热,乙杯为隔油加热,丙杯为隔砂加热,加热一段时间后,测得小烧杯外大烧杯中物质的温度分别为水温100℃、油温300℃、砂温400℃,关于此时小烧杯中水的说法正确的( )
A.甲、乙、丙温度都相同,水都沸腾
B.甲、乙、丙温度都相同,只有乙、丙中水沸腾
C.三杯水温度是t甲<t乙=t甲,只有乙、丙中水沸腾
D.三杯水温度是t甲<t乙=t甲,三杯水都不沸腾
分析:(1)液体沸腾有两个必要条件:①达到沸点;②继续吸热。当两个条件同时具备时即可沸腾;
(2)沸腾后液体温度不变。
解析:解:甲杯中的水温等于100℃,但由于不能继续从外面烧杯中吸收热量,所以不会沸腾;乙、丙两烧杯外的物质分别达到了300℃和600℃,而水的沸点为100℃,故乙、丙两烧杯中的水能达到沸点且能够继续吸热,故乙、丙两烧杯的水能沸腾;
甲杯中的水温等于100℃,因为液体沸腾后温度保持不变,所以乙、丙两烧杯两烧杯中的水温也同为100℃,最终三杯水的温度t甲=t乙=t丙。故选:B。
点评:本题考查沸腾的条件及沸腾的特点。
液体沸腾有条件,吸热还需到沸点。
【知识点3】液化的放热特点
液化指物质由气态转变成液态,液化要放热。
判断液化是吸热还是放热。
例:用蒸笼蒸馒头时,是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢?小明仔细观察后发现:蒸馒头时,高温的水蒸气经过多层蒸格向上升,遇到冷的蒸笼盖时,大量的水蒸气发生______(填物态变化名称) 现象,______(吸收/放出)很多热量,使______(上/下)层蒸格中的馒头先熟。
分析:从物质发生物态变化的前后两种状态来结合物态变化的定义来确定是发生了哪种物态变化,然后再确定是吸热还是放热。
解析:解:
高温的水蒸气遇到冷的蒸笼盖,会变成水滴,由气态变成液态,是液化现象。气体液化时,要放热。从而造成上面的馒头先熟。
故答案为:液化;放出;上。
点评:从蒸馒头的物理过程入手分析,明确物态变化的定义是解决此题的关键。
物态变化,需要知道物质变化前后的状态,再根据物态变化的定义确定物态变化的名称,同时还需要掌握每一种物态变化的吸、放热情况。
【知识点4】沸点及气压影响液体沸点
(1)沸点是指物体由液态转化为气态的温度;
(2)液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低.但液体沸腾时温度保持不变.
(3)理由:液体在挥发的时候产生蒸气压,当蒸气压(饱和蒸气压)等于外界的压力时,液体就会沸腾,此时的温度就是液体的沸点.
(3)当外界的压力增大时,必须升高温度才能使蒸气压增大以等于外界压力,达到沸腾.当外界压力降低时,温度比较低的时候就能够使蒸气压等于外界压力,达到沸腾.
利用气压对沸点的影响来解决生活中的一些现象,例如高压锅煮食物熟得快等问题都是命题重点.
例:在制药过程中,为了从溶液中提取抗生素,可以采用加热使水沸腾的方法除去药液中的水分,当温度高于80℃时,抗生素的成分会被破坏而失去药效,所以在提取抗生素的过程中,可以______(选填“增大”或“减小”)容器内的压强,从而使容器内药液的沸点低于80℃。
分析:水的沸点与气压有关;气压越低,沸点越低、气压越高,沸点越高。
解析:解:制药时为了从溶液中提取抗生素,要用加热的方法使溶液中的水沸腾而除去水分,但抗生素要在低于80℃的温度下提取,应采用的方法是减小气压。
故答案为:减小。
点评:本题主要考查学生对沸点与气压的关系的了解和掌握;做题时,用所学的知识结合题意去分析。
要理解熟记气压与沸点的关系.
【题型1】沸腾
【典型例题】一个密闭金属容器内盛有一定量的20℃的水,现在对容器加热,以下说法中错误的是( )
A.如果加热前容器内水的上方为真空,那么水的沸点可能低于100℃
B.如果加热前容器内水的上方是1标准大气压的空气,水的沸点一定等于100℃
C.如果加热前容器内水的上方是2标准大气压的空气,则水的沸点一定高于100℃
D.以上三种说法中,有一种说法是错误的
【举一反三1】同学们在观察“水的沸腾”实验,如图所示,下列选项中正确的是( )
A.水沸腾时吸热,温度改变
B.烧杯底部垫石棉网的目的是缩短加热时间
C.水量的多少不会影响着水沸腾时的温度
D.沸腾时大量气泡上升、变小,至水面破裂释放出里面的水蒸气
【举一反三2】取一张光滑的厚纸,做成如图所示的小纸锅,纸锅里装些水,放到火上加热,过一会儿水就会沸腾而纸锅不会燃烧。下列说法正确的是( )
A.纸锅里的水沸腾前没有发生汽化现象
B.纸锅里的水沸腾时吸热,会使水的温度升高
C.纸锅里的水沸腾时冒出的白气是水沸腾产生的水蒸气
D.纸锅不会燃烧是因为水的沸点低于纸的着火点
【举一反三3】如图甲是小红探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)如图乙是水沸腾前和沸腾时的两张照片。其中图 (选填“A或B”)是水沸腾时的情况;
(2)小红用质量为m1的水做实验,根据记录的实验数据,绘出图丙中的a图线,由a图线可知:水沸腾时吸收热量,温度 (选填“升高”“不变”或“降低”);
(3)由图丙中的a图线可知,水的沸点没有达到100℃,可能是当地大气压强 (选填“高于”“低于”或“等于”)1标准大气压;
(4)若换用初温相同的质量为m2(m2>m1)的水做实验,得到的图线是图丙中的 。(选填“b”或“c”或“d”)。
【举一反三4】如图所示,用密封盖封住容器,且试管与密封盖紧密接触,加热容器中的水,则经过一段时间后两者中的水 (选填“同时”或“不同时”)沸腾,你判断的依据是 。
【举一反三5】在“探究水在沸腾前后温度变化特点”的实验中:
(1)若在安装温度计时,玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将________(选填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)在水温升高到90℃后、小亮同学每隔观察1次温度计的示数,且记录在表中,直至水沸腾,如此持续后停止读数:
①在第小亮同学忘记记录数据,此时的水温应为 ℃;
②小亮同学观察到沸腾时水中气泡的情形为图乙中 图;
(3)小静同学想提高水的沸点,将图甲中的酒精灯换成了火力更大的酒精灯加热,这种做法是否可行? 。
【举一反三6】小丽同学做“探究水沸腾的条件和温度变化特点”的实验,安装实验器材时应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。水沸腾时,温度计示数如图所示,则水的沸点为 ℃,说明当时的大气压 (选填“等于”或“不等于”)一个标准大气压。
【题型2】蒸发
【典型例题】一件湿衣服按下列四种方式晾晒,最容易晾干的是( )
A. B. C. D.
【举一反三1】为研究影响胡萝卜水分散失快慢的因素,四组同学各自进行了探究实验(每组的实验材料是相同的胡萝卜),如图所示。这四组实验研究方法错误的是( )
A. B. C. D.
【举一反三2】图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法,下列说法正确的是( )
A.降低油的温度
B.减小油的表面积
C.减慢油表面上方的空气流动
D.减少油的体积
【举一反三3】下列劳动实践活动中,主要是为了加快水分蒸发的是( )
A.为种植的菜苗盖上地膜
B.给移栽的大葱剪掉葱叶
C.将采摘的果实低温储藏
D.把收获的玉米摊开晾晒
【举一反三4】2021年十堰市部分区域气温高达36℃,小明在教室使用电风扇吹风,感到凉爽,是因为( )
A.电风扇吹出的风是凉风
B.电风扇吹出的风,能降低教室内的气温
C.电风扇吹出的风,能加快人体表面汗液的蒸发
D.电风扇吹出的风,能把人体周围的热空气带走
【举一反三5】炎热的夏天,小明在家写作业,汗流不止,看了看寒暑表,室温为32℃,于是他打开电风扇,感到凉快多了,此时温度计的示数会 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
【举一反三6】生活中有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫干湿泡温度计。湿度大表明空气中水蒸气含量高。如图是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了,湿布放在装有水的水槽中。两个温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较小,这是由于干湿布中的水 。在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表明空气湿度越 ,小小把水槽里的水不小心换成了酒精,会导致测得的空气湿度 (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
【举一反三7】如图所示,人游泳之后刚从水中出来,由于体表的水蒸发 (选填“吸热”或“放热”),身体会感到冷。蒸发发生在液体的 (选填“表面”“内部”或“表面和内部”)。
【举一反三8】炎炎夏日,让人汗流不止,开风扇后,人立刻感到凉快多了,这是因为开风扇加快了人体表面附近空气的 ,从而加快了人体表面汗液的 ;此时旁边温度计示数 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
【题型3】液化
【典型例题】如图所示,会“冒烟的”炒酸奶是非常受欢迎的路边小吃。将-196℃的液氮(液态氮气)倒入容器中,然后倒入酸奶,酸奶会瞬间凝固成块,同时出现大量“白气”。下列论述分析正确的是( )
A.酸奶在凝固过程中需要吸收热量
B.大量“白气”是氮气的液化现象
C.通过压缩氮气的体积并降低温度的方法获得液氮
D.过一会“白气”消失是液氮汽化现象
【举一反三1】在北方的冬天,戴眼镜的人从室外走进暖和的屋内,镜片会变得“模糊”,这个现象是属于物态变化中的( )
A.汽化 B.液化 C.凝华 D.溶解
【举一反三2】在北方的冬天,戴眼镜的人从室外走进暖和的屋内,镜片会变得“模糊”,这个现象是属于物态变化中的( )
A.汽化 B.液化 C.凝华 D.溶解
【举一反三3】以下措施中,无法使气体液化的是( )
A.使气体温度降低到足够低
B.增大气体压强并降低气体温度
C.使气体温度降低到足够大
D.减小气体压强并升高气体温度
【举一反三4】如图所示,利用水壶烧水的过程中,会观察到壶口冒出许多“白气”,这些“白气”其实是 (选填“空气中”或“壶嘴喷出”)的水蒸气液化而成的小水珠。
【举一反三5】我国是一个缺水的国家,因此污水净化有着极其重要的战略意义,如图是小乔同学发明的太阳能净水器。分析污水的净化原理,水滴凝结的过程发生的物态变化是 ,该物态变化过程要 热量。
【举一反三6】使气体液化的两种方式是:① ,② 。