2019-2020年高中物理第九章固体液体和物态变化9.4物态变化中的能量交换检测新人教版
专题9.4 物态变化中的能量交换-2020届高中物理同步讲义 人教版(选修3-3)
第九章固体、液体和物态变化第4节物态变化中的能量交换物体变化中的能量交换1．熔化和凝固熔化指的是物质从固态变成液态的过程，而凝固指的是物质从液态变成固态的过程。
2．熔化热①概念：某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比。
②一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。
3．汽化和液化汽化：物质从液态变成气态的过程。
液化：物质从气态变成液态的过程4．汽化热某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比。
物态变化中的能量交换1．物态变化中的能量交换2．固体熔化中的温度特点固体分子间的强大作用使固体分子只能在各自的平衡位置附近振动。
对固体加热，在其开始熔化之前，获得的能量主要转化为分子的动能，使物体温度升高，当温度升高到一定程度，一部分分子的能量足以克服其他分子的束缚，从而可以在其他分子间移动，固体开始熔化。
晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点。
非晶体没有空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升。
3．液体汽化中的能量特点液体汽化时，由于体积明显增大，吸收热量，一部分用来克服分子间引力做功，另一部分用来克服外界压强做功。
4．互逆过程的能量特点（1）一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。
（2）一定质量的某种物质，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。
【例题】某兴趣小组以相同的烧杯盛等量的水，用相同的热源同时加热，甲杯为隔水加热，乙杯为隔油加热，丙杯为隔沙加热，加热一段时间后，测得烧杯外物质的温度分别为水温100℃、油温300℃、沙温600℃，且观察到乙、丙两烧杯中的水呈沸腾状态，则三杯水的温度高低顺序为A．甲>乙>丙B．甲<乙<丙C．甲<乙=丙D．甲=乙=丙参考答案：D试题解析：甲杯外水温为100 ℃，所以甲杯中的水温也为100 ℃，乙、丙两烧杯外的物质温度虽然分别达到了300 ℃和600 ℃，但由于两烧杯中的水呈沸腾状态，所以两烧杯中的水温也同为100 ℃，D正确。
高中物理 9.4物态变化中的能量交换详解
高中物理| 9.4物态变化中的能量交换详解物态变化中的能量交换熔化和凝固(1)熔化：物质从固态变成液态的过程．(2)凝固：物质从液态变成固态的过程．熔化热(1)概念：某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比．(2)一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等．固体熔化过程中的能量特点(1)晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点．非晶体没有空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升．(2)由于在不同温度下物质由固态变成液态时吸收的热量不同，而晶体有固定的熔点，因此有固定的熔化热，非晶体没有固定的熔点，也就没有固定的熔化热．汽化和液化(1)汽化：物质从液态变成气态的过程．(2)液化：物质从气态变成液态的过程．汽化热(1)概念：某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比，称做这种物质在这个温度下的汽化热．(2)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．液体汽化过程中的能量特点液体汽化时，液体分子离开液体表面，要克服其他分子的吸引而做功，因此要吸收热量．汽化过程中体积膨胀要克服外界气压做功，也要吸收热量，所以液体汽化时的汽化热与温度和外界气压都有关系．从能量和微观的角度分析熔化过程与汽化过程的不同熔化时，物体体积变化较小，吸收的热量主要用来克服分子间的引力做功．2．汽化时，体积变化明显，吸收的热量一部分用来克服分子间的引力做功，另一部分用来克服外界气压做功．3．互逆过程的能量特点(1)一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等．(2)一定质量的某种物质，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．习题演练1. (多选)下列说法中正确的是()A．晶体有确定的熔化热，非晶体没有确定的熔化热B．不同的晶体的熔化热不同C．晶体熔化时吸收热量而温度不变，主要用于增加分子势能D．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量不相等2. 一定质量的0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时，其分子动能之和Ek和分子势能之和Ep的变化情况是()A．Ek变大，Ep变大B．Ek变小，Ep变小C．Ek不变，Ep变大D．Ek不变，Ep变小习题解析1. ABC只有晶体才有固定的熔点，有确定的熔化热，A正确；熔化热与晶体的种类有关，B正确；晶体熔化时吸收热量，内能增加，但温度不变，分子平均动能不变，因此吸收的热量主要增加分子势能，C正确；一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等，D错误．2. C0 ℃的冰熔化成0 ℃的水，温度不变，故分子的平均动能不变，而分子总数不变，Ek不变；冰熔化过程中吸收的热量用来增大分子势能，故C 正确．。
高二物理人教版选修3-3课件：第九章 第4讲 物态变化中的能量交换
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1234
解析 晶体凝固时有确定的凝固温度，非晶体没有确定 的凝固温度，故A、D图象是非晶体的图象； 其次分清熔化时在达到熔点前是吸收热量，温度升高， 而凝固过程则恰好相反，故C正确. 答案 C
第4讲 物态变化中的能量交换
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第4讲 物态变化中的能量交换
则需吸收的热量总共为Q＝cmΔt＋m·L＝4.2×103×10×(100－20)J
＋10×2 260×103 J＝2.596×107 J. 答案 2.596×107 J
第4讲 物态变化中的能量交换
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物态变化中的能量转换
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4.如图所示的四个图象中，属于晶体凝固图象的是( )
第4讲 物态变化中的能量交换
第4讲 物态变化中的能量交换
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借题发挥 (1)晶体熔化过程，当温度达到熔点时，吸收 的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子 平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点. (2)非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵， 吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就 不断上升.
第4讲 物态变化中的能量交换
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变，这个温度称为凝固点.对于同一种晶体来说，熔点和 凝固点是相同的.因此在这个确定的温度下，晶体既可能 是固体(也许正准备熔化)，也可能是液体(也许正准备凝 固)，也可能是固液共存，例如：有0 ℃的水，0 ℃的冰， 也有0 ℃的冰水混合物，0 ℃的水放热将会结冰，而0 ℃ 的冰吸热将会熔化成水. 答案 CDE
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小案例—哪个是你
忙忙叨叨，起早贪黑， 上课认真，笔记认真， 小A 就是成绩不咋地……
好像天天在玩， 上课没事儿还调皮气老师， 笔记有时让人看不懂， 但一考试就挺好…… 小B
9.4物态变化中的能量交换 课件(人教版选修3-3)
课后强化作业（点此链接）
第七章 第二节
第七章 第二节
知识自主梳理
第七章 第二节
知识点1 熔化热 1.熔化与凝固 (1)熔化：物质从 固态 变成 液态 的过程叫做熔化。 (2)凝固：物质从 液态 变成 固态 的过程叫做凝固。
第七章 第二节
2．熔化热 (1)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。 (2)用λ表示晶体的熔化热，则λ＝ Q/m ，在国际单位制中 熔化热的单位是焦耳/千克(J/kg)。
第七章 第二节
题型2 物态变化中的能量转化问题 绝热容器里盛有少量温度是0℃的水，从容器里迅
速往外抽气的时候，部分水急剧地蒸发，而其余的水都结成 0℃的冰，则结成冰的质量是原有水质量的多少？已知0℃的 水的汽化热L＝2.49×106J/kg，冰的熔化热λ＝ 3.34×105J/kg。
第七章 第二节
第九章
固体、液体和物态变化
第七章 第二节
第四节 物态变化中的能量交换
第七章 第二节
课堂情景切入 知识自主梳理 重点难点突破
考点题型设计 课后强化作业
第七章 第二节
学习目标定位
第七章 第二节
※
了解熔化热、汽化热等概念
※
掌握物态变化中的能量变化
第七章 第二节
课堂情景切入
第七章 第二节
冰箱是现代家庭常用的一种电器，有了冰箱，我们的许 多食物都能够得到很好的保鲜和储存。那么，你知道冰箱能 够制冷的原理吗？
第七章 第二节
知识点2 汽化热 1.汽化和液化 (1)汽化：物质从 液态 变成 气态 的过程叫做汽化。 (2)液化：物质从 气态 变成 液态 的过程叫做液化。
第七章 第二节
第九章 4 物态变化中的能量交换
物态变化中的能量交换
一、熔化热
1．熔化和凝固 固态 变成________ 液态 的过程． (1)熔化：物质从________ 液态 变成________ 固态 的过程． (2)凝固：物质从________
2．熔化热 能量 与其_______ 质量 (1)概念：某种晶体熔化过程中所需的_______ 之比，叫做这种晶体的熔化热．
要点1
对熔化热和汽化热的理解 )
[例 1](双选)当晶体的温度正好是熔点时，它的状态是( A．一固体 D．可能处于固液共存 思路点拨：晶体处于熔点时，刚达到熔点瞬间为固态，在 熔化过程中为固液共存的状态，熔化过程结束后为液态．
答案：CD
1．关于熔化热，下列说法中正确的是( C ) A．熔化热只与物质的种类有关 B．熔化热只与物质的质量有关
答题规范：设蒸发的水的质量是 m1，结成冰的质量是 m2， 蒸发所需吸收的热量 Q1＝m1L， 水结成冰所放出的热量 Q2＝m2λ. m2 L 容器与外界不发生热交换，由 Q1＝Q2，即 m1L＝m2λ，得m ＝ λ . 1 m2 L 所以结成冰的质量与原有水质量之比： ＝ ＝ m1＋m2 λ＋L 2.49×106 ≈0.88，即 m 冰＝88%m 水． 3.34×105＋2.49×106
(2)不同晶体的熔化热不同，而非晶体则没有确定的熔化热．
二、汽化热 1．汽化和液化
(1)汽化：物质从液态变成气态的过程．
(2)液化：物质从气态变成液态的过程． 2．汽化热
能量 与其______ 质量 某种液体汽化成同温度的气体时所需的______
之比，称做这种物质在这个温度下的汽化热． 三、物态变化中的能量 能量 的变换，但总 物质在物态变化的过程中，伴随着_______ 守恒 ． 能量________
高中物理第9章固体、液体和物态变化第4节物态变化中的能量交换课堂达标新人教版选修3-3(2021年
2018-2019学年高中物理第9章固体、液体和物态变化第4节物态变化中的能量交换课堂达标新人教版选修3-3编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019学年高中物理第9章固体、液体和物态变化第4节物态变化中的能量交换课堂达标新人教版选修3-3）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第九章第4节物态变化中的能量交换1．（湖北保康一中2017年高二下学期期中)下列说法正确的是( C )A．各种固体都有一定的熔点和凝固点B．液体表面层中分子间距小于液体内部分子间距C．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的D．如果把0℃的冰放到0℃的房间里，冰可能熔化，也可能不熔化解析：固体有晶体和非晶体，晶体有一定的熔点和凝固点，而非晶体则没有,故A错误。
液体表面层中分子间距大于液体内部分子间距，液体表面层中分子间的作用力表现为引力，则液体表面存在张力，故B错误，C正确。
0℃的冰放到0℃的房间里，0℃的冰熔化成0℃的水要吸收热量，可是周围的环境温度也是0℃，不会有热传递现象发生,所以冰不会熔化，故D错误。
2．（多选)(山东临沂市2017年高三模拟)下列液化现象中属于降低气体温度而液化的是（ BCD ）A．家用液体石油气B．自然界中的雾和露C．自来水管外壁的小水珠D．锅炉出气喷出的“白气”解析:家用液化石油气的温度等于房间气温，是由于压强引起的液化。
3．(多选)(福建省南平2017年高二检测）如图所示，甲、乙、丙三种固体物质，质量相等，加热过程中，相同时间内吸收的热量相等,从其温度随时间变化的图象可以判断( AD )A．甲、丙是晶体，乙是非晶体B．乙是晶体，甲、丙是非晶体C．乙是非晶体，甲的熔点比丙低D．乙是非晶体，甲的熔点比丙高解析：晶体在熔化过程中吸热，但是温度不发生变化，这是晶体的重要特征，由题图知甲、丙为晶体,故选项A正确.从熔点上看甲到t2时才熔化，故选项D正确.。
【成才之路】高中物理 第九章 固体液体和物态变化 第四节 物态变化中的能量交换课件 新人教选修3-3
里吸收热量，故不能熔化.
质量为m的0℃的冰雹，在空中由静止下落，由于空气 阻力的作用，其中1%质量的冰在下落过程中完全融化成 0℃的水脱离冰雹，若落地时的速度为400m/s，求：
(1)冰雹下落的高度． (2)若落地时，动能全部转化成热，问能否将冰雹融化？ (设冰的融化热λ＝3.34×105J/kg，g为10m/s2) 分析：由于存在空气阻力，冰雹下落时将重力势能转 化为内能和动能．内能被冰吸收而部分冰发生融化．
特别提醒： ①一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出 的热量相等． ②由于不同物质其晶体的空间点阵不同，要破坏不同 物质的结构，所需的能量就不同．因此不同晶体的熔化热 也不相同．
生活在北方的人都知道“下雪不冷化雪冷”，意思是 说融雪天往往比下雪天更冷，这是为什么呢？
答案：融雪时，水由固态变成液态要从周围吸收大量 的熔化热，使周围的气温更低，人感觉更冷.
出的热量． 3．非晶体 无 确定的熔化热．
4．液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量 之比，称做这种物质在这个温度下的 汽化热 ．
(1)熔化与凝固 ①熔化：物质从固态变成液态的过程叫做熔化． ②凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固． (2)熔化热 ①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． ②用λ表示晶体的熔化热，则λ＝Q/m，在国际单位制 中熔化热的单位是焦耳/千克(J/kg)．
解析：设蒸发的水的质量是m1，结成冰的质量是m2，蒸
发所需吸收的热量Q1＝m1L，水结成冰所放出热量Q2＝m2λ，
由于容器与外界不发生热交换，由Q1＝Q2，即m1L＝m2λ，得
m2 m1
＝
L λ
.所以结成冰的质量与原有水质量之比：
m2 m1＋m2
第9章 第4节 物态变化中的能量交换—2020-2021人教版高中物理选修3-3课件
固体、液体和物态变化
第四节 物态变化中的能量交换
第九章 固体、液体和物态变化
【素养目标定位】
※ 了解熔化热、汽化热等概念 ※ 掌握物态变化中的能量变化
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第九章 固体、液体和物态变化
【素养思维脉络】
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1
课前预习反馈
2
课内互动探究
3
核心素养提升
4
课堂巩固达标
5
课时强化作业
第九章 固体、液体和物态变化
(×)
(3)一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量大于液化
时放出的热量。
(×)
(4)把0 ℃的冰放在0 ℃的房间里冰可能会溶化。
(×)
(5)1 g 100 ℃的水的内能比1 g 100 ℃的水蒸气的内能小。
(√)
(6)汽化热与温度、压强有关。
(√)
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第九章 固体、液体和物态变化
答案：6 kg
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第九章 固体、液体和物态变化
解析：因为水降温并结冰的过程中将放出热量，所以窖内温度不会太低。 设这些水结成0 ℃的冰时放出的热量为Q，则 Q＝mλ＋cmΔt＝200×3.35×105 J＋200×4.2×103×10 J＝7.54×107 J 设 燃 烧 M 千 克 干 木 柴 可 以 释 放 出 这 么 多 的 热 量 Q ＝ Mk ， 即 M ＝ Q/k ＝ 7.54×107/1.26×107 kg＝6 kg。
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第九章 固体、液体和物态变化
『想一想』 生活在北方的人都知道“下雪不冷化雪冷”，意思是说融雪天往往比下雪 天更冷，这是为什么呢？
答案：融雪时，雪由固态变成液态要从周围吸收大量的热量，使周围的气 温更低，人感觉更冷。
高中物理 第9章 固体、液体和物态变化 4 物态变化中的能量交换课件3高二选修33物理课件
答案：C
12/9/2021
第二十二页，共二十六页。
反思领悟(lǐnɡ wù)：解此类题目的关键是准确地理解和掌握概 念，分析其影响因素，再从各影响因素入手分析题设所给出的条 件，即可进行解答．
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第二十三页，共二十六页。
3．质量相同的下列物质熔化热最大的是( ) A．铝在熔化过程中吸收了395.7 kJ能量 B．铜在熔化过程中吸收了205.2 kJ能量
12/9/2021
第十五页，共二十六页。
解析：只有晶体熔化时，温度才不变；在温度达到熔点之前， 吸收的热量主要用来增加分子的平均动能，因而温度一直升高；当 温度达到熔点开始熔化时就不再变化．
答案：CD 反思领悟(lǐnɡ wù)：(1)晶体熔化过程，当温度达到熔点时，吸收 的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却 保持不变，所以晶体有固定的熔点． (2)非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热
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第七页，共二十六页。
2．液体汽化中的能量特点 液体汽化时，由于体积明显增大，吸收热量，一部分用来克服 (kèfú)分子间引力做功，另一部分用来克服(kèfú)外界压强做功． 3．固体熔化中的温度特点 晶体熔化过程，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破 坏空间点阵．增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以 晶体有固定的熔点．非晶体没有空间点阵，吸收的热量主要转化 为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升． 由于在不同温度下物质由固态变成液态时吸收的热量不同，而 晶体有固定的熔点，因此有固定的熔化热，非晶体没有固定的熔 点，也就没有固定的熔化热．
(2)传递给非晶体的能量，主要转变为分子动能．在任何情况下，只
高中物理 第九章 第4节 物态变化中的能量交换课时作业 新人教版选修33
高中物理第九章第4节物态变化中的能量交换课时作业新人教版选修331．熔化指的是物质从________变成________的过程，而凝固是指物质从________变成______的过程．某种晶体熔化过程中所需的能量与其________之比，称做这种晶体的熔化热．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量________．不同晶体的熔化热____________，非晶体没有________的熔化热．2．汽化指的是物质从________变成________的过程，液化指的是物质从________变成_______的过程．某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比，叫做这种物质在这个温度下的____________．不同温度下的液体对应的汽化热____________，汽化热还与外界气体的压强有关．3．下列自然现象中，通过熔化形成的是()A．春天，河里的冰化成水B．夏天清晨，花草叶子上附着的露水C．秋天清晨，笼罩大地的雾D．冬天，空中纷飞的雪花4．关于物质的熔化和凝固，下列说法正确的是()A．各种固体都有一定的熔点B．各种固体都有一定的凝固点C．各种晶体的熔点相同D．非晶体熔化要吸热，温度不断上升5．火箭在大气中飞行时，它的头部跟空气摩擦发热，温度可达几千摄氏度，在火箭上涂一层特殊材料，这种材料在高温下熔化并且汽化，能起到防止烧坏火箭头部的作用，这是因为()A．熔化和汽化都放热B．熔化和汽化都吸热C．熔化吸热，汽化放热D．熔化放热，汽化吸热【概念规律练】知识点一熔化热和熔化1．关于固体的熔化，下列说法正确的是()A．固体熔化过程，温度不变，吸热B．固体熔化过程，温度升高，吸热C．常见的金属熔化过程，温度不变，吸热D．对某晶体加热，当温度升高到一定程度时才开始熔化2．如下图所示的四个图象中，属于晶体凝固图象的是()知识点二汽化热和汽化3．1 g100℃的水与1 g100℃的水蒸气相比较，下述说法中正确的是()A．分子的平均动能与分子的总动能都相同B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同C．内能相同D．1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能4．在压强为1.01×105 Pa时，使10 kg 20℃的水全部汽化，需要吸收的热量是多少？(已知100℃时水的汽化热为L＝2 260 kJ/kg)【方法技巧练】物态变化中能量转化的计算方法5．绝热容器里盛有少量温度是0℃的水，从容器里迅速往外抽气的时候，部分水急剧地蒸发，而其余的水都结成0℃的冰．则结成冰的质量是原有水质量的多少倍？已知0℃的水的汽化热L＝2.49×106 J/kg，冰的熔化热λ＝3.34×105 J/kg.6.图1一电炉的功率P＝200 W，将质量m＝240 g的固体样品放在电炉内，通电后电炉内的温度变化如图1所示，设电能全部转化为热能并完全被样品吸收，试问：该固体样品的熔点和熔化热为多大？1．关于熔化及熔化热等概念，下列说法正确的是()A．熔化热等于熔化单位质量晶体所需的能量B．熔化过程吸收的热量等于该物质凝固过程放出的热量C．熔化时，物体的分子动能一定保持不变D．熔化时，物体的分子势能一定保持不变2．晶体在熔化过程中，吸收热量的作用是()A．增加晶体的温度B．克服分子间引力，增加分子势能C．克服分子间引力，使分子平均动能增加D．既增加分子平均动能，也增加分子势能3．下列说法中正确的是()A．晶体有确定的熔化热，非晶体没有确定的熔化热B．不同晶体的熔化热也不相同C．晶体熔化时吸收热量而温度不变，主要是用来增加分子势能D．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量不相等4．一定质量的0℃的冰熔化成0℃的水时，其分子动能之和Ek和分子势能之和Ep的变化情况是()A．Ek变大，Ep变大B．Ek变小，Ep变小C．Ek不变，Ep变大D．Ek不变，Ep变小5．大烧杯中装有冰水混合物，在冰水混合物中悬挂一个小试管，试管内装有冰，给大烧杯加热时，以下现象正确的是()A．烧杯内的冰和试管内的冰同时熔化B．试管内的冰先熔化C．在烧杯内的冰熔化完之前，试管内的冰不会熔化D．试管内的冰始终不会熔化6．用吹风机的热风吹一支蘸了酒精的温度计时，温度计的示数是()A．先降低后升高B．先升高后降低C．一直降低D．一直升高7．下列关于汽化热的说法中正确的是()A．汽化热不会随温度的变化而变化B．不同物质的汽化热不同，同一物质的汽化热相同C．汽化热不仅与物质的种类有关，还与温度、压强有关，温度升高，汽化热变小D．汽化热只与物质的种类有关，与温度、压强无关8．下列液体现象中属于降低气体温度而液化的是()A．霜的形成B．自然界中的雾和露C．自来水管外壁的小水珠D．锅炉出气口喷出的“白汽”9．当晶体的温度正好是熔点或凝固点时，它的状态为()A．一定是固体B．一定是液体C．可能是固体D．可能是液体11．俗话说“下雪不冷化雪冷”是说化雪天往往比下雪天更冷，这是为什么？12．我们常把闯入大气层飞落到地球的天体碎块称为陨石.1860年在炎热的印度某地上空，出现了一团很大的火光，一个白炽的物体落在沼泽地里，人们跑过去一看，十分惊奇，在陨石降落的地方出现了一个大冰块，应该怎样解释这种现象？13．冬季在菜窖里放上几桶水，可以使窖内的温度不致降低得太多，防止把菜冻坏．如果在窖内放入200 kg 10℃的水，试计算这些水结成0℃的冰时放出的热量相当于燃烧多少干木柴所放出的热量？(干木柴的热值约为1.26×107 J/kg，冰的熔化热为3.34×105 J/kg)第4节物态变化中的能量交换课前预习练1．固态液态液态固态质量相等不相同确定2．液态气态气态液态汽化热不相同3．A[冰化成水是固态变为液态，属熔化；花草叶子上附着的露水是液化形成的；雾的形成是液化；水蒸气形成雪是气态变为固态，是凝华．]4．D[固体包括晶体和非晶体，只有晶体具有固定的熔点，且不同晶体的熔点一般不同．非晶体熔化时要吸热，在熔化过程中温度逐渐升高．]5．B[物质在熔化和汽化过程中都是吸收热量的，故B选项正确．]课堂探究练1．CD[固体包括晶体和非晶体，常见的金属都是晶体，只有晶体熔化时，温度才不变；在温度达到熔点之前，吸收的热量主要用来增加分子的平均动能，因而温度一直升高；当温度达到熔点开始熔化时就不再变化．]方法总结(1)晶体熔化过程，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点．(2)非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升．2．C[首先分清晶体与非晶体的图象．晶体凝固时有确定的凝固温度，非晶体没有确定的凝固温度，故A、D图象是非晶体的图象；其次分清熔化时在达到熔点前是吸收热量，温度升高，而凝固过程则恰好相反，故C正确．]方法总结熔化时吸热，凝固时放热，且一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等．熔化与凝固过程中，温度都保持不变直至过程结束．3．AD[温度是分子平均动能的标志，因而在相同的温度下，分子的平均动能相同．又1 g 水与1 g水蒸气的分子数相同，因而分子的总动能相同，A正确；当从100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时，分子间距离变大，要克服分子引力做功，因而分子势能增加，即1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能，故D正确．]方法总结液体汽化时，要吸收热量，液化时要放热．一定质量的物质，在一定温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等．4．2.6×107 J解析压强为1.01×105 Pa时，水在达到沸点时的汽化热为2 260 kJ/kg.要使20℃的水全部汽化，应先使水的温度上升到100℃，则需吸收的热量总共为Q＝cmΔt＋m·L＝4.2×103×10×(100－20) J＋10×2 260×103 J≈2.6×107 J方法总结注意水要先吸收热量达到100℃，然后在1.01×105 Pa的压强、100℃的温度下汽化．5．0.88解析 水蒸发时需要的汽化热是由其余的水结成冰所释放的热量提供的．设蒸发的水的质量是m1，结成冰的质量是m2，蒸发所需吸收的热量Q1＝m1L ，水结成冰所放出的热量Q2＝m2λ，由于容器与外界不发生热交换，Q1＝Q2，即m1L ＝m2λ得m2m1＝Lλ所以结成冰的质量与原有水质量之比为m2m1＋m2＝L λ＋L ＝ 2.49×1063.34×105＋2.49×106 J/kg≈0.88即m 冰≈0.88m 水方法总结 (1)熔化热的计算： 如果用λ表示物质的熔化热，m 表示物质的质量，Q 表示熔化时所需要吸收的热量，则Q ＝λm. (2)汽化热的计算设某物质在某个大气压、某个温度下的汽化热为L ，物质的质量为m ，则Q ＝Lm. 6．60℃ 1×105 J/kg解析 由题图可知，样品的熔点为60℃，熔化时间t ＝2 min ，电流做功W ＝Pt.设样品的熔化热为λ，样品熔化过程中共吸收热量Q ＝λm.由W ＝Q ，即Pt ＝λm ，得 λ＝Pt m ＝200×2×60240×10－3 J/kg ＝1×105 J/kg. 方法总结 明确物态变化中能量是如何转化的是解决此类问题的关键．本题是电流做功使电能全部转化为电热并全部用于样品的熔化． 课后巩固练1．A [只有晶体熔化过程吸收的热量等于凝固过程放出的热量，并且温度保持不变，分子动能不变．熔化吸热，对于晶体而言，只增加分子势能．对非晶体上述关系都不成立．] 2．B [晶体熔化时温度不变，分子平均动能不变，吸收的热量用于改变分子势能．]3．ABC [只有晶体才有固定的熔点，有确定的熔化热，熔化热与压强无关，A 正确；熔化热与晶体的种类有关，B 正确；晶体熔化时吸收热量，内能增加，但温度不变，分子平均动能不变，因此吸收的热量主要是用来增加分子势能，C 正确；一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等，D 错误．]4．C [0℃的冰熔化成0℃的水，温度不变，故分子的平均动能不变，而分子总数不变，故Ek 不变；冰熔化过程中吸收的热量用来增大分子的势能，故C 正确．]5．C [熔化需要满足两个条件：达到熔点和继续吸热．烧杯中的冰水混合物与试管中的冰达到热平衡时温度相等，不发生热传递，因此试管中的冰达到0℃后不再熔化，直到烧杯中的冰全部熔化．]6．A [温度计表面的酒精要发生蒸发现象，因此要从温度计吸热，故温度计温度先降低；当酒精蒸发完毕后，因为吹风机吹的是热风，温度计的温度又会升高，故选A.]7．C [温度低时，液体分子克服周围其他分子的吸引成为气体分子时，由于本身动能较小，因此需做更多的功，汽化热与温度有关；在相同条件下，压强增大，气体分子密度变大，受空气分子的作用力变大，需做更多的功，因此C 正确，A 、B 、D 错误．] 8．BCD9．CDE [晶体刚好熔化时，是固体，熔化过程是固液共存，熔化结束是液体．] 10．见解析解析 由于0℃的冰熔化时要吸热，温度保持不变，直到所有的冰完全都变成0℃的水后再吸热温度才升高． 11．见解析解析 雪熔化时，水由固态变成液态要从周围吸收大量的热量，使周围的气温更低，人感觉更冷．12．见解析解析陨石不易传热，在高速穿过大气层坠落到沼泽地的短暂过程中，它与大气摩擦产生的热来不及向内部传递，造成陨石表面温度很高，内部温度很低．落地时，与它接触的沼泽地的水迅速升温沸腾，剧烈汽化．由于水汽化吸收大量的热，陨石表面的温度很快冷却，而内部极低的温度又使与它的表面接触的水凝固而结冰．13．6 kg解析10℃的水降至0℃的水放出的热量为Q1＝cmΔt＝4.2×103×200×10 J＝8.4×106 J这些水在0℃全部结成冰放出的热量为Q2＝λm＝3.34×105×200 J＝6.68×107 J因此共放热Q＝Q1＋Q2＝0.84×107 J＋6.68×107 J＝7.52×107 J所需燃烧的木柴质量为m′＝Qq＝7.52×1071.26×107kg≈6 kg。
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2019-2020年高中物理第九章固体液体和物态变化9.4物态变化中的能量交换检测新人教版 1．下列说法不正确的是( ) A．不同晶体的熔化热不相同
B．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等
C．不同非晶体的熔化热不相同
D．汽化热与温度、压强有关
【解析】 不同的晶体有不同的结构，要破坏不同物质的结构，所需的能量也不同．因此，不同晶体的熔化热也不相同，故A正确．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等，故B正确．非晶体液化过程中温度会不断改变，而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的，所以非晶体没有确定的熔化热，故C项不正确，汽化热与温度、压强有关，故D正确． 【答案】 C 2．为了浇铸一个铜像，使用的材料是铜，则此过程的物态变化是( ) A．一个凝固过程 B．一个熔化过程
C．先熔化后凝固 D．先凝固后熔化
【解析】 浇铸铜像必须将铜先化成铜水浇入模子，待冷却后才能成为铜像． 【答案】 C 3．关于熔化热，下列说法正确的是( ) A．熔化热只与物质的种类有关
B．熔化热只与物质的质量有关
C．熔化热与物质的种类、质量都有关
D．以上说法都正确
【解析】 要理解熔化热就要从熔化热的概念入手，熔化热是指晶体熔化过程中所需能量和质量的比值，故A正确． 【答案】 A 4．(多选)1 g 100℃的水与1 g 100℃的水蒸气相比较，下列说法中正确的是( ) A．分子的平均动能与分子的总动能都相同
B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同
C．内能相同
D．1 g 100℃的水的内能小于1 g 100℃的水蒸气的内能
【解析】 温度是分子平均动能的标志，在相同的温度下，分子的平均动能相同．又1 g水与1 g水蒸气的分子数相同，因而分子总动能相同，A正确．当从100℃的水变成100℃的水蒸气时，要吸收热量，所以1 g水蒸气的内能大，D正确． 【答案】 AD 5．下列关于蒸发和沸腾的说法中，正确的是( ) A．蒸发和沸腾都可在任何温度下发生
B．蒸发和沸腾只能在一定温度下进行
C．蒸发和沸腾可发生在液体内部和表面
D．蒸发只发生在液体表面，沸腾发生在液体内部和表面
【解析】 蒸发可在任何温度下发生，沸腾只能在一定温度下进行，故A、B错，蒸发只能发生在液体表面，沸腾可发生在液体内部和表面，故C错、D对． 【答案】 D 6．下列说法中正确的是( ) A．冰在0℃时一定会熔化，因为0℃是冰的熔点
B．液体蒸发的快慢与液体温度的高低有关
C．0℃的水，其内能也为零
D．冬天看到嘴里吐出“白气”，这是汽化现象
【解析】 熔化不仅需要温度达到熔点，还需要继续吸热，A错．液体温度高其分子运动加剧，容易跑出液面，即蒸发变快，B对.0℃的水的分子也在永不停息的做热运动，其内能也不为零，C错．嘴中的气体温度较高，遇到冷空气后液化为小水滴，即为“白气”，D错． 【答案】 B 7．在一个大气压下，1克100℃的水吸收2.26×103 J热量变为1克100℃的水蒸气．在这个过程中，以下四个关系式正确的是( ) A．2.26×103 J＝汽的内能＋水的内能
B．2.26×103 J＝汽的内能－水的内能
C．2.26×103 J＝汽的内能＋水的内能＋水变成汽体积膨胀对外界做的功
D．2.26×103 J＝汽的内能－水的内能＋水变成汽体积膨胀对外界做的功
【解析】 液体汽化时吸收的热量一部分用来克服分子引力做功，增加内能，一部分用来膨胀对外界做功，D对． 【答案】 D 8．从电冰箱中取出质量为50 g、温度为－10℃的冰块，放进一杯0℃的水中，若与外界无热交换，则有多少水会冻结到冰块上？(已知冰的比热c冰＝2.1×103 J/kg·℃，熔化热λ＝3.36×105 J/kg) 【解析】 设水凝结成冰的质量为m.由能量守恒定律有：
c冰m冰Δt＝mλ，所以m＝c冰m冰Δtλ， 代入已知数据得m≈3×10－3 kg， 约为3×10－3 kg. 【答案】 3×10－3 kg 1．(多选)能使气体液化的方法是( ) A．在保持体积不变的情况下不断降低气体的温度
B．在保持体积不变的情况下，使气体温度升高
C．在保持温度不变的情况下增大压强，能使一切气体液化
D．降低气体的温度到某个特殊温度以下，然后增大压强
【解析】 从能量转换的角度分析只要放出热量，就可以使气体液化，但从影响气体液化的因素分析，只要无限度地降低温度或降低温度到某一特定值以下，再增大压强就可以使气体液化． 【答案】 AD 2．如下图所示的四个图象中，属于晶体凝固图象的是( )
【解析】 首先分清晶体与非晶体的图象．晶体凝固时有确定的凝固温度，非晶体没有确定的凝固温度，故A、D图象是非晶体的图象；其次分清熔化时在达到熔点前是吸收热量，温度升高，而凝固过程则恰好相反，故C正确． 【答案】 C
3．如图所示是水在标准大气压下汽化热与温度的关系．关于汽化热，下列说法中正确的是( ) A．液体只有在沸腾时才有汽化热
B．某种物质的汽化热是一定的
C．质量越大汽化热越大
D．汽化热与物质汽化时所处的温度和压强有关
【解析】 某种物质的汽化热与物质的种类，所处的温度和压强都有关系． 【答案】 D 4．某兴趣小组以相同的烧杯盛等量的水，用相同的热源同时加热，甲杯为隔水加热，乙杯为隔油加热，丙杯为隔沙加热，加热一段时间后，测得烧杯外物质的温度分别为水温100℃、油温300℃、沙温600℃，且观察到乙、丙两烧杯中的水呈沸腾状态，则三杯水的温度高低顺序为( ) A．甲>乙>丙 B．甲
C．甲．甲＝乙＝丙
【解析】 甲杯外水温为100℃，所以甲杯中的水温也为100℃，乙、丙两烧杯外的物质温度虽然分别达到了300℃和600℃，但由于两烧杯中的水呈沸腾状态，所以两烧杯中的水温也同为100℃，D正确． 【答案】 D
5．住在非洲沙漠中的居民，由于没有电，夏天无法用冰箱保鲜食物，一位物理教师发明了一种“沙冰箱”罐中罐，它由内罐和外罐组成，且两罐之间填上潮湿的沙子，如图所示，使用时将食物和饮料放在内罐，罐口盖上湿布，然后放在干燥通风的地方，并经常在两罐间的沙子上洒些水，这样就能起到保鲜的作用．问题： (1)经常在两罐间洒些水的原因是________． (2)放在干燥通风的地方是为了________． 【解析】 (1)经常在两罐间洒些水，就能起到保鲜作用，先联系实际，非洲地区比较热，食物和饮料在高温环境中易变质，再考虑水蒸发能吸热，所以洒水的原因应为利用水蒸发吸热降低食物和饮料的温度，便于长期保存；(2)放在干燥通风的地方很自然想到是为了加快水分蒸发从而吸收更多的热，使食物和饮料温度不致过高，起到保鲜作用． 【答案】 (1)水蒸发时吸热 (2)加快水的蒸发 6．绝热容器里盛有少量温度是0 ℃的水，从容器里迅速往外抽气的时候，部分水急剧地蒸发，而其余的水都结成0 ℃的冰，则结成冰的质量与原有水质量之比是多少？已知0 ℃时水的汽化热L＝2.49×106 J/kg，冰的熔化热为λ＝3.34×105 J/kg. 【解析】 设蒸发的水的质量是m1，结成冰的水的质量是m2， 蒸发所需吸收的热量Q1＝m1L， 水结成冰所放出的热量Q2＝m2λ. 由于容器与外界不发生热交换，由Q1＝Q2，
即m1L＝m2λ，得m2m1＝Lλ. 所以结成冰的质量与原有水质量之比： m2m1＋m2＝Lλ＋L＝
2.49×1063.34×105＋2.49×106≈0.88.
即m冰:m水＝0.88:1. 【答案】 0.88:1
2019-2020年高中物理第九章固体液体和物态变化阶段验收评估新人教版 一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题中只有一个选项符合题意，第6～8小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 1．在吉尼斯大全中，记述了一个人创造了赤着脚在650 ℃的燃烧着的一长堆木炭上步行了约7.5 m的“世界之最”纪录。关于他创下的这个奇迹，下面说法正确的是( ) A．这个表演者一定在脚下事先抹上了一种高级绝热防护剂 B．这个表演者一定是跳跃式地走过去的，这样做接触时间短，炭火来不及灼伤脚 C．这个表演者一定是用汗脚踩在炭火上一步步轻松地走过去的 D．这个表演者一定是轻轻地踮着脚走过去的，这样做接触面积小，即使灼伤也不厉害 解析：选C 当赤着的脚踩上炭火时，灼热的炭火使脚底的汗水迅速汽化，立即在脚底下形成一个很薄的蒸气层。由于气体是热的不良导体，在一段短暂的时间内，对脚板将起到绝热防护作用，行走中脚上流出的汗水部分地补偿了汽化所需的水分。而跳跃或踮着脚走均不能提供足够的汗水，且容易使脚陷进炭火，从而使保护层失效。故应选C。 2．如图1所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T。从图中可以确定的是( ) 图1 A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0 B．曲线M的bc段表示固液共存状态 C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态 D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态 解析：选B 由图像可知曲线M表示晶体，bc段表示晶体熔化过程，处于固液共存状态，B对；N表示非晶体，没有固定熔点，A错；由于非晶体没有一定熔点，逐步熔化，因此C、D错。 3．下列给出了水的各汽化热值，请你判断汽化温度最高的是( )