4.6
汽化与液化
目录:
4.5.1
关于蒸发和沸腾条件
4.5.2
汽化与液化在生活中的应用
4.5.3
实验探究题
习题:
4.5.1
关于蒸发和沸腾条件
一、蒸发与沸腾特点及条件
蒸发的特点
沸腾的特点
蒸发快慢的因素
沸腾的条件
二、蒸发与沸腾的异同点
汽化的方式
蒸发
沸腾
相同点
都是汽化现象,都要吸热
不
同
点
发生部位
液体表面
内部及表面同时进行
温度条件
任何温度
一定温度(沸点)
剧烈程度
缓慢
剧烈
温度变化
降低
不变
影响因素
液体表面积大小
液体温度高低
液体表面空气
流动快慢
液体的种类
液面上气压的大小
注 意:液体沸腾的条件中易漏“继续吸热”这一条件。温度达到沸点后,若液体不能继续从外界吸收热量,也不会沸腾。
1.(2018七上·天台月考)夏天,小雨将冰水和热水分别注入常温下的两只透明烧杯中,如右下图所示.一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有一部分出现小水珠,变得模糊了.针对这一现象,下列说法正确的是(?
)
A.甲、乙两杯都在内壁出现了水珠?????B.甲杯的内壁出现了水珠,乙杯的外壁出现了水珠
C.甲、乙两杯都在外壁出现了水珠?????D.甲杯的外壁出现了水珠,乙杯的内壁出现了水珠
2.(2019七上·越城期末)如右图所示,容器底部放水,水上面浮有一层沸点比水高的油,如果对容器底部加热,则下列说法正确的是(
???)
A.开始油蒸发,水不蒸发,然后同时沸腾
B.水先沸腾,油后沸腾,但水和油同时蒸发
C.油蒸发,水不蒸发,直到水全部汽化后,油才沸腾
D.油蒸发,水不蒸发,然后水先沸腾,最后同时沸腾
3.关于沸腾,下列说法中,正确的是(??
)
A.沸腾在任何温度下都能进行???
B.沸腾时液体温度保持不变
C.沸腾是在液体表面发生的汽化现象???
D.沸腾是在液体内部发生的汽化现象
4.生活中常有“扬汤止沸”和“釜底抽薪”的说法,“扬汤止沸”指的是把锅里沸腾的水舀起来再倒回去,“釜底抽薪”是指从锅下抽掉燃着的柴火。应用所学知识分析下列说法,正确的是(??
)
A.“扬汤止沸”和“釜底抽薪”都只能暂时止沸
B.“扬汤止沸”和“釜底抽薪”都能彻底止沸
C.“扬汤止沸”只能暂时止沸,“釜底抽薪”能彻底止沸
D.“扬汤止沸”能彻底止沸,“釜底抽薪”只能暂时止沸
5.(2019七上·萧山期末)根据如图所示的实验,最恰当的观察结论是(???
)
A.水和酒精都会蒸发????????????B.酒精分子运动速度比水分子快
C.酒精的蒸发速度比水快??????????D.液态时酒精分子的空隙比水分子大
6.(2020七下·慈溪期中)在学习了有关物态变化的知识以后,小明回家做了如下实验:甲、乙两个房间里相同的电炉上,相同的两壶水都已烧开,水烧开后壶口冒出“白气”。请回答:
(1)这些“白气”是由于壶口跑出的水蒸气________形成的,根据甲、乙两图所示情况可以判断出房间________的气温较高;
(2)A、B两幅图中,符合水沸腾前的情形的是________图;
(3)如果加大炉火猛烧,则壶内开水的温度________(选填“升高”“不变”“降低”)。
7.(2019七下·宁波期中)如图是某物质从熔化到沸腾的图像(在标准大气压下),从图中可知,它熔点是________℃;其中BC段是________过程,处于________(填物质状态名称)状态;而DE段是________过程。
8.(2018七上·温州期末)学习了水的沸腾知识后,小明给烧杯的中的水进行加热,每隔一定的时间测量水的温度,并将结果绘制成如图所示的图像。在观察实验的过程中,小明发现了一个奇怪的现象:在24分钟之后,水温度始终维持在如图所示的温度不变,也没有出现沸腾现象,但烧杯中的水却在不断地减少。老师建议小明在烧杯上盖一张硬纸片进行实验。小明发现加盖硬纸片后,水温很快升高,且出现了沸腾现象,烧杯中的水量几乎不变。
根据以上信息,结合所学知识,对划线部分的现象作出解释。
9.(2019七上·江干月考)下表所示为常用的两种温度计内测温物质的凝固点和沸点情况.某同学想利用温度计完成“研究水的沸腾”实验。
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
-39
357
酒精
-117
78
(1)为了完成本次实验,由表格知,应选用测温物质为________的温度计。
(2)如图甲所示,刚倒入热水时发现温度计表面模糊,很难看清示数,主要原因是________。
(3)烧杯上方加一纸盖后进行实验,如图乙所示.每隔1min记录温度计示数(见下表),4min时温度计示数如图丙所示,此时温度为________℃,直到水沸腾一段时间后停止读数,由表可知水的沸点为________℃.请在图丁中作出本实验的温度-时间曲线________.
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
88
90
92
94
97
98
98
98
4.5.2
汽化与液化在生活中的应用
1.(2020七上·南浔期末)端午节是我国的传统节日,有吃粽子的习俗。下面与粽子有关的说法中正确的是(???
)
A.煮粽子时,锅中的水开始沸腾后,温度保持不变,不需要继续吸热
B.煮粽子时,锅上方冒出的“白气”是汽化形成的水蒸气
C.手上沾些水,拿刚出锅的粽子不烫手,利用了汽化吸热
D.粽子放人冰箱冷冻一段时间,外表结了一层霜,这是凝固现象
2.(2019七上·新昌期末)当室内温度为20℃时,用浸有少量酒精的棉花表在温度计的玻璃泡上,随着酒精的迅速蒸发下图中能正确反映温度计读数随时同变化的是(
???)
A.?B.??C.??D.
3.(2019七上·萧山期末)随着这几天的寒潮到来,萧山的同学们都体会以了在过冬的感觉。早上,小金爸爸开车送小金去上学,发现前挡玻璃变得模糊,爸爸开启车内除雾裝置,一会就变得清晰了。关于这种现象说法正确的是(???
)
A.前挡风玻璃变得模糊,是因为车外的水蒸气液化引起的
B.前挡风玻璃变得模糊,是因为车内的水蒸气凝华引起的
C.除雾装置主要是加速了前挡玻璃上小水珠的汽化
D.除雾的另外一个办法是启动雨刮器
4.(2020七上·吴兴期末)“热管”采用液体散热,被广泛地应用于各种高端科技产品上作为散热器。如图是“热管”的工作原理图。管内装有液体,它的A端受热,热管里的液体变成气态,然后从热管中较热的一端向较冷的一端转移B端,热管中较冷的一端通过散热风扇把热量从热管中散发,气态变成液态并回流到热管中较热的A端,热管内的液体起到了搬运热的作用。那么热管内流体在这两端发生的物态变化及吸放热情况是(???
)
A.A端流体液化吸热,B端流体汽化放热??????B.A端流体液化放热,B端流体汽化吸热
C.A端流体汽化吸热,B端流体液化放热??????D.A端流体汽化放热,B端流体液化吸热
5.几年前,青藏铁路全线贯通.铁路要通过“千年冻土”区,“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固。为解决“冻土”难题,保证路基的稳定性,采取了下列措施(如图所示),其中正确的是(????
)
A.在路基的坡面上铺设一层遮阳板,减小太阳的辐射加热,可防止“冻土”液化
B.路基两旁插有很多管形“热棒”,装在热棒下端的液态氨在温度升高时会汽化,从路基内部吸热,使路基温度降低
C.“热棒”中氨气上升到上部会液化,液化会吸热
D.铁轨铺在路枕上,可以增大火车对路基的压强
6.住在非洲沙漠中的居民,由于没有电,夏天无法用电冰箱保鲜食物,当地人发明了一种简易“沙漠冰箱”,如图所示。它由内罐和外罐组成,两罐之间填满潮湿的沙子。使用时将食物放在内罐,罐口盖上湿布,放在干燥、通风的地方,并经常向内罐和外罐之间的沙子上洒些水,这样对内罐中的食物可以起到一定的保鲜作用。
(1)将罐子放在干燥、通风的地方,目的是________。
(2)经常向两罐之间的沙子上洒些水,目的是________。
7.(2019七上·秀洲期末)将冰棍从冰箱的冷冻室取出,放进不锈钢茶杯,过一会,茶杯的外壁逐渐形成一些小水珠。请问这些水珠是怎样形成的?
4.5.3
实验探究题
1.(2020七下·鄞州期末)人们都说:“被100℃的水蒸气烫伤,要比被100℃的开水烫伤严重得多”。小明认为这是因为100℃的水蒸气和100℃的开水温度虽然一样,但100℃的水蒸气变成100℃的热水时,会放出热量。对此,小明设计了以下实验证明停止通水蒸气自己的观点。
【实验过程】(实验中的热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计)
①将一定质量温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中,液面如图甲所示位置,标记为A。
②向杯中插入导管,将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中(水蒸气全部被吸收),发现杯中水面明显上升。
③一段时间后,停止通入水蒸气,移出导管后,杯中液面位置如图乙所示,标记为B,再测出此时杯中水的温度为t2,比较发现t2高于t1。
(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生________(填物态变化名称)的结果。
(2)小科认为仅凭“t2高于t1”的现象还不足以证明小明的观点,因为:________。
(3)小科的改进步骤如下,请补充完整:①再取一个相同的保温杯,在保温杯中倒入温度为t1的冷水至与液面A等高;②然后向杯中倒入________;③摇匀后测出此时保温杯中的水温t3,若________,则可以验证小明的结论是正确的。
2.(2020七下·慈溪期中)小凡同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如下图所示的实验探究,得出水蒸发快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关。
(1)通过A、B两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的________有关。
(2)通过两图
________的对比,可以得出水蒸发快慢与水的温度有关。
(3)小凡同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水(如图).结果发现甲图中水先蒸发完,于是他得出结论:水蒸发快慢与水的质量有关,水的质量越小蒸发越快。从实验设计环节看,他没有控制水的________(选填“质量”或“表面积”)相同;从得出结论环节看,“根据谁先蒸发完,判断谁蒸发快”是否正确?________(选填“正确”或“不正确”)。
3.探究影响液体蒸发快慢的因素。
【提出问题】液体蒸发快慢跟哪些因素有关?
【联系实际】①将湿衣服晾在太阳底下比在阴凉处干得快,摊开晾比叠着晾干得快,晾在通风处比无风处干得快;②相同条件下,将水和酒精同时擦在手臂上,酒精更容易干。
【作出猜想】猜想一:液体蒸发的快慢可能跟液体________的高低、液体________的大小和液体表面空气流速的快慢有关。
猜想二:液体蒸发的快慢可能与________有关。
【进行实验】如图所示,小明在两块相同的玻璃板上,分别滴一滴质量相同的酒精,通过观察图中情景可知,他探究的是酒精蒸发的快慢与________是否有关。
【交流反思】该实验过程中需控制酒精的________和液体表面上方空气流动速度相同。
【联系实际】我们知道液体蒸发时要________,请你列举一个应用该特性的事例:________。
4.(2019七上·秀洲期末)小明在学习液体蒸发的特点时,老师让同学们用滴管从一烧杯中吸取酒精,在手背上滴一滴,体验一下感觉,结果手臂上感觉凉凉的。这是什么原因造成的呢?同学们进行了实验探究,过程如下。
【猜想】猜想1:蒸发时要吸热,有致冷作用。
猜想2:酒精的温度较低。
针对上述两种同学们的猜想,老师让同学们设计实验方案进行验证。
小明仔细思考之后,设计了如下的实验方案:
【实验步骤】
⑴取三支完全相同的温度计甲、乙、丙,用甲温度计测出周围环境的温度记为t甲;
⑵用两个相同的玻璃瓶分别装有质量和初温相等的同种酒精,其中一个玻璃瓶是敞口的(酒精会蒸发),另一个玻璃瓶口用塞子密闭(酒精不会蒸发),均放在相同的环境中。经过较长时间后,同时用乙温度计测量敞口玻璃瓶中酒精的温度记为t乙;用丙温度计测量密闭玻璃瓶中酒精的温度记为t丙。
(1)比较哪两个示数________,可以验证猜想1,若两者示数不相等说明猜想1________(正确/错误)
(2)比较哪两个示数________,可以验证猜想2,若两者示数相等说明猜想2________(正确/错误)
(3)若三个温度计的示数出现t甲=t丙>t乙的关系,就能说明手臂上感觉凉凉的原因是:________。
5.某小组在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。
(1)图甲中A,B,C三种读温度计示数的方法正确的是________;图乙中,表示水在沸腾时的现象是其中的________(填“左”或“右”)图;
(2)根据实验记录的数据,作出了水的温度随时间变化的图像,如图丙所示,由图像可知,在当时条件下,水的沸点是________℃,说明此时的大气压________(填“大于”“等于”或“小于”)1标准大气压;
(3)为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应________,观察水是否继续沸腾;
(4)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是水蒸气遇冷________(填物态变化名称)形成的。4.6
汽化与液化
目录:
4.6.1
关于蒸发和沸腾条件
4.6.2
汽化与液化在生活中的应用
4.6.3
实验探究题
习题:
4.6.1
关于蒸发和沸腾条件
一、蒸发与沸腾特点及条件
蒸发的特点
沸腾的特点
蒸发快慢的因素
沸腾的条件
二、蒸发与沸腾的异同点
汽化的方式
蒸发
沸腾
相同点
都是汽化现象,都要吸热
不
同
点
发生部位
液体表面
内部及表面同时进行
温度条件
任何温度
一定温度(沸点)
剧烈程度
缓慢
剧烈
温度变化
降低
不变
影响因素
液体表面积大小
液体温度高低
液体表面空气
流动快慢
液体的种类
液面上气压的大小
注 意:液体沸腾的条件中易漏“继续吸热”这一条件。温度达到沸点后,若液体不能继续从外界吸收热量,也不会沸腾。
1.(2018七上·天台月考)夏天,小雨将冰水和热水分别注入常温下的两只透明烧杯中,如右下图所示.一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有一部分出现小水珠,变得模糊了.针对这一现象,下列说法正确的是(?
)
A.甲、乙两杯都在内壁出现了水珠?????B.甲杯的内壁出现了水珠,乙杯的外壁出现了水珠
C.甲、乙两杯都在外壁出现了水珠?????D.甲杯的外壁出现了水珠,乙杯的内壁出现了水珠
【答案】D
【解析】(1)物质有气态变成液态叫液化,液化需要放热;
(2)高温的气体遇到低温的物体才会放热液化,因此水珠肯定出现在温度高的一侧。
【解答】放冰水的烧杯内侧温度低,外侧的空气温度高,外侧的高温的水蒸气遇到低温的烧杯外壁液化变成小水珠,因此水珠出现在烧杯外壁;放热水的烧杯内侧温度高,而外侧温度低,内侧高温的水蒸气遇到低温的烧杯内壁液化变成小水珠,因此水珠出现在烧杯内侧。
2.(2019七上·越城期末)如右图所示,容器底部放水,水上面浮有一层沸点比水高的油,如果对容器底部加热,则下列说法正确的是(
???)
A.开始油蒸发,水不蒸发,然后同时沸腾
B.水先沸腾,油后沸腾,但水和油同时蒸发
C.油蒸发,水不蒸发,直到水全部汽化后,油才沸腾
D.油蒸发,水不蒸发,然后水先沸腾,最后同时沸腾
【答案】C
【解析】沸腾的条件:①达到沸点;②继续吸热;蒸发可以在任何温度下进行,据此分析判断。
对容器底部加热,水和油都会吸热,由于蒸发不需要一定的温度,所以油会不断蒸发;下面的水由于被上面的油膜覆盖,因此无法蒸发。下面的水达到沸点后还会继续吸热,因此水会沸腾;上面的油的沸点高于水的沸点,因此在水没有完全汽化前不会沸腾。当下面的水全部汽化后,油吸热达到沸点开始沸腾。故C正确,而A、B、D错误。
3.关于沸腾,下列说法中,正确的是(??
)
A.沸腾在任何温度下都能进行???
B.沸腾时液体温度保持不变
C.沸腾是在液体表面发生的汽化现象???
D.沸腾是在液体内部发生的汽化现象
【答案】B
【解析】沸腾只能在一定的温度下进行
,这个温度叫沸点,故A错误;
沸腾时液体温度保持不变,故B正确;
沸腾是在液体表面和内部同时发生的汽化现象,故C、D错误。
?
4.生活中常有“扬汤止沸”和“釜底抽薪”的说法,“扬汤止沸”指的是把锅里沸腾的水舀起来再倒回去,“釜底抽薪”是指从锅下抽掉燃着的柴火。应用所学知识分析下列说法,正确的是(??
)
A.“扬汤止沸”和“釜底抽薪”都只能暂时止沸
B.“扬汤止沸”和“釜底抽薪”都能彻底止沸
C.“扬汤止沸”只能暂时止沸,“釜底抽薪”能彻底止沸
D.“扬汤止沸”能彻底止沸,“釜底抽薪”只能暂时止沸
【答案】C
【解析】液体沸腾的条件:①达到沸点;②继续吸热。
“扬汤止沸”指的是把锅里沸腾的水舀起来再倒回去,这样可以使锅里水的温度暂时低于水的沸点,使沸腾暂时停止;但是由于继续吸热,水还会达到沸点而沸腾;“釜底抽薪”是指从锅下抽掉燃着的柴火,那么锅里的水只能达到沸点而不能继续吸热,因此能彻底止沸。
5.(2019七上·萧山期末)根据如图所示的实验,最恰当的观察结论是(???
)
A.水和酒精都会蒸发????????????B.酒精分子运动速度比水分子快
C.酒精的蒸发速度比水快??????????D.液态时酒精分子的空隙比水分子大
【答案】C
【解析】物质由液态变成气态的过程叫蒸发,蒸发需要吸热,根据图片提供的信息对各个选项进行分析即可。
A.一天后,水面的高度几乎没有变化,不能得到水会蒸发的结论,故A错误;
B.一天后,酒精的液面降低,不能说明酒精分子运动速度比水分子快,故B错误;
C.一天后,剩余酒精的质量明显比水少,足以说明酒精的蒸发速度比水快,故C正确;
D.根据液面高度的变化,无法得到酒精分子的空隙比水分子大的结论,故D错误。
6.(2020七下·慈溪期中)在学习了有关物态变化的知识以后,小明回家做了如下实验:甲、乙两个房间里相同的电炉上,相同的两壶水都已烧开,水烧开后壶口冒出“白气”。请回答:
(1)这些“白气”是由于壶口跑出的水蒸气________形成的,根据甲、乙两图所示情况可以判断出房间________的气温较高;
(2)A、B两幅图中,符合水沸腾前的情形的是________图;
(3)如果加大炉火猛烧,则壶内开水的温度________(选填“升高”“不变”“降低”)。
【答案】(1)液化;乙
(2)B
(3)不变
【解析】1、“白气”是小液滴。液化是由气态变成液态,需要放出热量,较热的水气遇低温的物体易发生液化;
2、沸腾是一种剧烈的气化现象,沸腾时会有大量的气泡从容器底部升上来,在上升的过程中由于内部的水气化进入气泡,所以气泡上升过程中会逐渐变大在液面破裂,跑到空气中;
3、液体沸腾时,温度达到沸点继续吸热,此时的温度不会再升高。
【解答】(1)水蒸气是看不到的,这些“白气”是由于壶口跑出的水蒸气液化成的小液滴形成的,甲图与乙图相比,甲图“白气”团大,说明液化过程容易,根据液化的条件可知,液化需要遇冷所以温度更低时较易液化,据此可知房间乙的气温较高;
(2)因为水沸腾时,气泡上升的过程中是变大的,所以符合水沸腾前的情形的是B图;
(3)由于水沸腾时继续吸热但温度已经不会升高,所以
加大炉火猛烧,则壶内开水的温度
不变。
7.(2019七下·宁波期中)如图是某物质从熔化到沸腾的图像(在标准大气压下),从图中可知,它熔点是________℃;其中BC段是________过程,处于________(填物质状态名称)状态;而DE段是________过程。
【答案】0℃;熔化;固液共存;沸腾
【解析】(1)晶体在熔化时温度保持不变,这个温度叫熔点;
(2)晶体熔化开始时为固体,结束时为液态,而中间则为固液共存态;
(3)液体在沸腾时温度保持不变,这个温度叫沸点。
【解答】AB段为固体,吸热温度升高;BC段温度保持不变且继续吸热,为熔化过程;CD段温度再次升高,晶体全部变为液态;DE段吸热但温度不变,应该是沸腾过程。
(1)根据图片可知,BC段所对的温度为0℃,因此它的熔点为0℃;
(2)BC段为熔化过程,物质处于固液共存状态;
(3)DE段温度再次保持不变,应该是沸腾过程。
8.(2018七上·温州期末)学习了水的沸腾知识后,小明给烧杯的中的水进行加热,每隔一定的时间测量水的温度,并将结果绘制成如图所示的图像。在观察实验的过程中,小明发现了一个奇怪的现象:在24分钟之后,水温度始终维持在如图所示的温度不变,也没有出现沸腾现象,但烧杯中的水却在不断地减少。老师建议小明在烧杯上盖一张硬纸片进行实验。小明发现加盖硬纸片后,水温很快升高,且出现了沸腾现象,烧杯中的水量几乎不变。
根据以上信息,结合所学知识,对划线部分的现象作出解释。
【答案】随着水温升高,水与外界温差增大,水向外散失热量增多,同时水的蒸发加快,带走的热量增多。当水通过加热吸收的热量与水向外界散失的热量相等时,水温不变。因为蒸发一直在持续,所以水量会减少。而温度达不到沸点,所以水不会沸腾。
【解析】(1)水沸腾需要两个条件:一、达到沸点;二、继续吸热。(2)水蒸发时会带吸收热量使温度降低。水温高于环境温度时水向环境散热速度加快。
9.(2019七上·江干月考)下表所示为常用的两种温度计内测温物质的凝固点和沸点情况.某同学想利用温度计完成“研究水的沸腾”实验。
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
-39
357
酒精
-117
78
(1)为了完成本次实验,由表格知,应选用测温物质为________的温度计。
(2)如图甲所示,刚倒入热水时发现温度计表面模糊,很难看清示数,主要原因是________。
(3)烧杯上方加一纸盖后进行实验,如图乙所示.每隔1min记录温度计示数(见下表),4min时温度计示数如图丙所示,此时温度为________℃,直到水沸腾一段时间后停止读数,由表可知水的沸点为________℃.请在图丁中作出本实验的温度-时间曲线________.
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
88
90
92
94
97
98
98
98
【答案】(1)水银
(2)水蒸气遇到冷的温度计液化成小水滴附在上面
(3)96;98;图略(用平滑的曲线即可)
【解析】(1)液体温度计是利用液体热涨冷缩的原理工作的,因此必须保证它们是液态;而一般情况下,物质在沸点以上是气态,在沸点以下是液态,因为水的沸点在100℃,所以要测量沸水的温度必须测温液体的沸点在100℃以上;
(2)表面模糊其实就是存在小水珠,根据水蒸气的液化现象分析即可;
(3)弄清温度计的分度值,根据液柱位置读出示数;水沸腾时,温度保持不变,据此确定水的沸点。将表格中对应的点找出来,将相邻的点连接起来即可。
【解答】(1)酒精的沸点为78℃,而水银的沸点为357℃,因为水银的沸点高于100℃,所以应该选择水银温度计;
(2)刚倒入热水时发现温度计表面模糊,很难看清示数,主要原因是水蒸气遇到冷的温度计液化成小水滴附在上面;
(3)温度计的分度值为1℃,那么丙图中示数为96℃;在表格中,保持不变的温度是98℃,那么水的沸点为98℃;将表格中对应的点找出来,将相邻的点连接起来,如下图所示:
4.6.2
汽化与液化在生活中的应用
1.(2020七上·南浔期末)端午节是我国的传统节日,有吃粽子的习俗。下面与粽子有关的说法中正确的是(???
)
A.煮粽子时,锅中的水开始沸腾后,温度保持不变,不需要继续吸热
B.煮粽子时,锅上方冒出的“白气”是汽化形成的水蒸气
C.手上沾些水,拿刚出锅的粽子不烫手,利用了汽化吸热
D.粽子放人冰箱冷冻一段时间,外表结了一层霜,这是凝固现象
【答案】C
【解析】(1)液体沸腾的条件:①达到沸点;②继续吸热;
(2)水蒸气是无色、透明的气体;
(3)物质由液态变成气态叫汽化,需要吸热;
(4)物质由气态变成固态叫凝华。
【解答】A.煮粽子时,锅中的水开始沸腾后,温度保持不变,但仍然继续吸热,故A错误;
B.煮粽子时,锅上方冒出的“白气”是不是水蒸气,而是水蒸气液化而成的小水珠,故B错误;?
C.手上沾些水,拿刚出锅的粽子不烫手,利用了汽化吸热,故C正确;?
D.粽子放人冰箱冷冻一段时间,外表结了一层霜,这是外面的水蒸气遇冷由气态直接变成固态发生的凝华现象,故D错误。
2.(2019七上·新昌期末)当室内温度为20℃时,用浸有少量酒精的棉花表在温度计的玻璃泡上,随着酒精的迅速蒸发下图中能正确反映温度计读数随时同变化的是(
???)
A.?B.??C.??D.
【答案】C
【解析】物质由液态变成气态发生汽化现象,汽化现象要吸热,据此分析温度计的示数变化。
【解答】酒精吸收温度计上的热量发生蒸发现象,因此温度计的示数会逐渐下降。当酒精完全蒸发后,温度计会吸收空气里的热量,因此示数会逐渐上升。当温度计的示数为20℃时,保持不变,故C正确,而A、B、D错误。
3.(2019七上·萧山期末)随着这几天的寒潮到来,萧山的同学们都体会以了在过冬的感觉。早上,小金爸爸开车送小金去上学,发现前挡玻璃变得模糊,爸爸开启车内除雾裝置,一会就变得清晰了。关于这种现象说法正确的是(???
)
A.前挡风玻璃变得模糊,是因为车外的水蒸气液化引起的
B.前挡风玻璃变得模糊,是因为车内的水蒸气凝华引起的
C.除雾装置主要是加速了前挡玻璃上小水珠的汽化
D.除雾的另外一个办法是启动雨刮器
【答案】C
【解析】当人进入汽车内时,风挡玻璃的温度很低,而人呼出的水蒸气温度较高,那么水蒸气遇到风挡玻璃放热,由气态变成液态发生液化现象,于是有很多小水珠附着在玻璃上,因此会变得模糊。当打开除雾装置后,风挡玻璃上的温度升高,这些水珠吸热后,由液态变成气态的水蒸气发生汽化现象,因此玻璃
就变得清晰了。
前风挡玻璃变得模糊,是因为车内的水蒸气液化形成的,故A、B错误;
除雾装置主要是加速了前挡玻璃上小水珠的汽化,故C正确;
雨刮器只能去除玻璃外面的水,不能去除玻璃里面的水,故D错误。
4.(2020七上·吴兴期末)“热管”采用液体散热,被广泛地应用于各种高端科技产品上作为散热器。如图是“热管”的工作原理图。管内装有液体,它的A端受热,热管里的液体变成气态,然后从热管中较热的一端向较冷的一端转移B端,热管中较冷的一端通过散热风扇把热量从热管中散发,气态变成液态并回流到热管中较热的A端,热管内的液体起到了搬运热的作用。那么热管内流体在这两端发生的物态变化及吸放热情况是(???
)
A.A端流体液化吸热,B端流体汽化放热??????B.A端流体液化放热,B端流体汽化吸热
C.A端流体汽化吸热,B端流体液化放热??????D.A端流体汽化放热,B端流体液化吸热
【答案】C
【解析】物质由液态变成气体叫汽化,汽化需要吸热;物质由气态变成液态叫液化,液化需要放热。
【解答】根据题目描述可知,热管的A端受热,热管里的液体变成气态发生汽化现象,从而将热量携带出来;当气体到达B端时,气体变成液态发生液化现象,将携带的热量释放出去,故C正确,而A、B、D错误。
5.几年前,青藏铁路全线贯通.铁路要通过“千年冻土”区,“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固。为解决“冻土”难题,保证路基的稳定性,采取了下列措施(如图所示),其中正确的是(????
)
A.在路基的坡面上铺设一层遮阳板,减小太阳的辐射加热,可防止“冻土”液化
B.路基两旁插有很多管形“热棒”,装在热棒下端的液态氨在温度升高时会汽化,从路基内部吸热,使路基温度降低
C.“热棒”中氨气上升到上部会液化,液化会吸热
D.铁轨铺在路枕上,可以增大火车对路基的压强
【答案】B
【解析】“冻土”区路基在火车驶过时,克服摩擦做功机械能转化为内能,路基的温度升高,“冻土”中的固态水熔化使路基变软.要保证路基的稳定性就要让路基的温度不升高,要将克服摩擦做功产生的内能转移出去。此题是物态变化的一个灵活应用题,考查了我们分析物理现象的能力。
【解答】A、路基变软是因为“冻土”熔化而形成的;
B、装在热棒下端的液态氨在路基温度升高时会汽化,从路基内部吸热,使路基温度降低,冻土就不会熔化;
C、液化要放热;
D、铁轨铺在路枕上是通过增大受力面积来减小压强的。
6.住在非洲沙漠中的居民,由于没有电,夏天无法用电冰箱保鲜食物,当地人发明了一种简易“沙漠冰箱”,如图所示。它由内罐和外罐组成,两罐之间填满潮湿的沙子。使用时将食物放在内罐,罐口盖上湿布,放在干燥、通风的地方,并经常向内罐和外罐之间的沙子上洒些水,这样对内罐中的食物可以起到一定的保鲜作用。
(1)将罐子放在干燥、通风的地方,目的是________。
(2)经常向两罐之间的沙子上洒些水,目的是________。
【答案】(1)加快沙中水分的蒸发
(2)利用水蒸发吸收内罐中的热,使内罐温度下降而对其中的食物起保鲜作用
【解析】(1)影响蒸发的三要素:液体的温度、表面积和上方空气流速;
(2)蒸发可以致冷。
【解答】(1)将罐子放在干燥、通风的地方,可以加快空气的流速,目的是加快沙中水分的蒸发。
(2)经常向两罐之间的沙子上洒些水,目的是:利用水蒸发吸收内罐中的热,使内罐温度下降而对其中的食物起保鲜作用。
7.(2019七上·秀洲期末)将冰棍从冰箱的冷冻室取出,放进不锈钢茶杯,过一会,茶杯的外壁逐渐形成一些小水珠。请问这些水珠是怎样形成的?
【答案】冰棍放入不锈钢茶杯,冰棍温度低,不锈钢茶杯温度高,则冰棍与不锈钢茶杯之间发生热传递,冰棍吸热,不锈钢茶杯放热,使得不锈钢茶杯的温度下降,空气中温度相对较高的水蒸气遇到不锈钢茶杯冷的外壁,水蒸气液化成水珠附着在不锈钢茶杯的外壁上。
【解析】冰棍的温度较低,通过热传递使茶杯温度降低。空气中温度较高的水蒸气遇冷会发生液化。
4.6.3
实验探究题
1.(2020七下·鄞州期末)人们都说:“被100℃的水蒸气烫伤,要比被100℃的开水烫伤严重得多”。小明认为这是因为100℃的水蒸气和100℃的开水温度虽然一样,但100℃的水蒸气变成100℃的热水时,会放出热量。对此,小明设计了以下实验证明停止通水蒸气自己的观点。
【实验过程】(实验中的热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计)
①将一定质量温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中,液面如图甲所示位置,标记为A。
②向杯中插入导管,将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中(水蒸气全部被吸收),发现杯中水面明显上升。
③一段时间后,停止通入水蒸气,移出导管后,杯中液面位置如图乙所示,标记为B,再测出此时杯中水的温度为t2,比较发现t2高于t1。
(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生________(填物态变化名称)的结果。
(2)小科认为仅凭“t2高于t1”的现象还不足以证明小明的观点,因为:________。
(3)小科的改进步骤如下,请补充完整:①再取一个相同的保温杯,在保温杯中倒入温度为t1的冷水至与液面A等高;②然后向杯中倒入________;③摇匀后测出此时保温杯中的水温t3,若________,则可以验证小明的结论是正确的。
【答案】(1)液化
(2)水蒸气液化后和冷水混合也会使原水温升高(或水蒸气液化后降温也能放热)
(3)一定质量温度为100℃的热水至液面B;t2>t3
【解析】(1)物质由气态变成液态叫液化;
(2)乙杯内水的温度升高的原因有两个:①水蒸气液化放热;②水蒸气液化而成的水温度仍然高于冷水,会使冷水温度升高;
(3)为了证明水蒸气液化是否放出热量,可以做一个对照实验。其它的条件都相同,只是一个杯子中通入水蒸气,另一个杯子倒入最终液面相平的100℃的热水,比较最终温度的高低即可。
【解答】(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生液化的结果。
(2)小科认为仅凭“t2高于t1”的现象还不足以证明小明的观点,因为:水蒸气液化后和冷水混合也会使原水温升高(或水蒸气液化后降温也能放热);
(3)小科的改进步骤如下,请补充完整:
①再取一个相同的保温杯,在保温杯中倒入温度为t1的冷水至与液面A等高;
②然后向杯中倒入一定质量温度为100℃的热水至液面B;
③摇匀后测出此时保温杯中的水温t3,若t2>t3,则可以验证小明的结论是正确的。
2.(2020七下·慈溪期中)小凡同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如下图所示的实验探究,得出水蒸发快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关。
(1)通过A、B两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的________有关。
(2)通过两图
________的对比,可以得出水蒸发快慢与水的温度有关。
(3)小凡同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水(如图).结果发现甲图中水先蒸发完,于是他得出结论:水蒸发快慢与水的质量有关,水的质量越小蒸发越快。从实验设计环节看,他没有控制水的________(选填“质量”或“表面积”)相同;从得出结论环节看,“根据谁先蒸发完,判断谁蒸发快”是否正确?________(选填“正确”或“不正确”)。
【答案】(1)表面积
(2)AC
(3)表面积;不正确
【解析】1、对照实验中控制不同的因素是实验需要研究的因素;
2、控制变量研究问题时,控制研究的因素发生变化而使其他条件保持相同,实验中的现象不同就是由控制的这一因素引起的;
【解答】(1)在A、B两图的实验中,水滴的表面积不同,水滴的质量相同,所以研究的是表面积大小对水蒸发快慢的影响。
可以得出水蒸发快慢与水的
表面积有关;
(2)要得出
水蒸发快慢与水的温度有关
,需要控制水的温度不同而使其他条件相同,A、C水滴温度不同,其他条件相同,可以形成对照来研究水蒸发快慢与水的温度的关系;
(3)要研究“水蒸发快慢与水的质量有关”需要控制水的质量不同,而使其他条件都相同。由甲、乙两图可知,他没有控制水的表面积相同,所以无法
“根据谁先蒸发完,判断谁蒸发快”
,所以结论是不正确。
3.探究影响液体蒸发快慢的因素。
【提出问题】液体蒸发快慢跟哪些因素有关?
【联系实际】①将湿衣服晾在太阳底下比在阴凉处干得快,摊开晾比叠着晾干得快,晾在通风处比无风处干得快;②相同条件下,将水和酒精同时擦在手臂上,酒精更容易干。
【作出猜想】猜想一:液体蒸发的快慢可能跟液体________的高低、液体________的大小和液体表面空气流速的快慢有关。
猜想二:液体蒸发的快慢可能与________有关。
【进行实验】如图所示,小明在两块相同的玻璃板上,分别滴一滴质量相同的酒精,通过观察图中情景可知,他探究的是酒精蒸发的快慢与________是否有关。
【交流反思】该实验过程中需控制酒精的________和液体表面上方空气流动速度相同。
【联系实际】我们知道液体蒸发时要________,请你列举一个应用该特性的事例:________。
【答案】温度;表面积;液体的种类;液体表面积;温度;吸热;夏天在地上洒水来降温
【解析】【作出猜想】猜想一:太阳底下和阴凉处,二者温度不同;摊开与叠着,二者的表面积不同;通风和不通风,二者的空气流速不同;
猜想二:水和酒精,即液体的种类不同;
【进行实验】根据不同分析影响蒸发的哪一个因素不同即可;
【交流反思】根据控制变量法的要求解答;
【联系实际】蒸发需要吸热,据此选择应用实例。
【解答】【作出猜想】猜想一:液体蒸发的快慢可能跟液体温度的高低、液体表面积的大小和液体表面空气流速的快慢有关。
猜想二:液体蒸发的快慢可能与液体的种类有关。
【进行实验】如图所示,小明在两块相同的玻璃板上,分别滴一滴质量相同的酒精,通过观察图中情景可知,他探究的是酒精蒸发的快慢与液体的表面积是否有关。
【交流反思】该实验过程中需控制酒精的温度和液体表面上方空气流动速度相同。
【联系实际】我们知道液体蒸发时要吸热,应用该特性的事例:夏天在地上洒水来降温。
4.(2019七上·秀洲期末)小明在学习液体蒸发的特点时,老师让同学们用滴管从一烧杯中吸取酒精,在手背上滴一滴,体验一下感觉,结果手臂上感觉凉凉的。这是什么原因造成的呢?同学们进行了实验探究,过程如下。
【猜想】猜想1:蒸发时要吸热,有致冷作用。
猜想2:酒精的温度较低。
针对上述两种同学们的猜想,老师让同学们设计实验方案进行验证。
小明仔细思考之后,设计了如下的实验方案:
【实验步骤】
⑴取三支完全相同的温度计甲、乙、丙,用甲温度计测出周围环境的温度记为t甲;
⑵用两个相同的玻璃瓶分别装有质量和初温相等的同种酒精,其中一个玻璃瓶是敞口的(酒精会蒸发),另一个玻璃瓶口用塞子密闭(酒精不会蒸发),均放在相同的环境中。经过较长时间后,同时用乙温度计测量敞口玻璃瓶中酒精的温度记为t乙;用丙温度计测量密闭玻璃瓶中酒精的温度记为t丙。
(1)比较哪两个示数________,可以验证猜想1,若两者示数不相等说明猜想1________(正确/错误)
(2)比较哪两个示数________,可以验证猜想2,若两者示数相等说明猜想2________(正确/错误)
(3)若三个温度计的示数出现t甲=t丙>t乙的关系,就能说明手臂上感觉凉凉的原因是:________。
【答案】(1)t丙、t乙;正确
(2)t甲、t丙;错误
(3)酒精蒸发吸热
【解析】(1)要验证猜想1蒸发吸热,需要设计对比实验:酒精蒸发和不蒸发两种情况,比较测得酒精的温度;(2)要验证猜想2酒精的温度较低,比较测得的环境温度和酒精不蒸发时的温度;(3)通过比较t丙>t乙可知手臂上感觉凉凉的原因。
【解答】(1)要验证猜想1蒸发吸热,需要设计对比实验,通过比较示数t乙和t丙,若两者示数不相等说明猜想1是正确的;
(2)要验证猜想2酒精的温度较低,需要对比酒精和周围环境的温度关系,通过比较示数t甲和t丙,若两者示数相等说明猜想2错误;
(3)若三个温度计的示数出现t甲=t丙>t乙的关系,就能说明手臂上感觉凉凉的原因是:酒精蒸发吸热。
5.某小组在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。
(1)图甲中A,B,C三种读温度计示数的方法正确的是________;图乙中,表示水在沸腾时的现象是其中的________(填“左”或“右”)图;
(2)根据实验记录的数据,作出了水的温度随时间变化的图像,如图丙所示,由图像可知,在当时条件下,水的沸点是________℃,说明此时的大气压________(填“大于”“等于”或“小于”)1标准大气压;
(3)为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应________,观察水是否继续沸腾;
(4)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是水蒸气遇冷________(填物态变化名称)形成的。
【答案】(1)B;左
(2)99;小于
(3)停止加热
(4)液化
【解析】(1)读数时,视线要与液柱上表面相平,不能俯视或仰视;知道沸腾时与沸腾前现象的区别:沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐变大;沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐变小;(2)水沸腾时的温度叫沸点,沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高;(3)液体沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变,可用停止加热的方法来观察其现象,找出规律;(4)物质从气态变为液态的过程叫液化。
【解答】(1)图甲中A读数时俯视、B平视、C仰视,故A、C错误,B正确;由图乙知,左图气泡在上升过程中体积逐渐变大,是沸腾时的现象,右图中气泡在上升过程中体积逐渐变小,是沸腾前的现象;
(2)由图象可知,在当时条件下,水的沸点是99℃;由于水的沸点低于100℃,所以此时的气压低于标准大气压;
(3)为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应将酒精灯熄灭停止加热,观察水是否继续沸腾;
(4)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是水蒸气遇冷形成的小水滴。