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物理汽化和液化的特點知識點

生活 更新时间:2024-09-02 06:20:16
一、汽化

1、汽化的定義:物質從液态變為氣态的過程叫汽化。

2、汽化與液化的關系:液化是汽化的反過程。

3、汽化的兩種方式:蒸發和沸騰。(要求填物态變化時,兩種方式均隻能填汽化)

(1)沸騰,指的是液體内部和表面同時發生的劇烈汽化現象。比如我們常說:水開了,這一生活用語,就是沸騰。

①通過實驗觀測與溫度計的測量,标準大氣壓下,我們可以發現水沸騰時水的溫度不變,都是100℃。如圖1所示。

物理汽化和液化的特點知識點(巧學物理10分鐘-3.3汽化和液化)1

圖1

②液體沸騰時的溫度值為恒定值,我們稱之為沸點。比如,常溫下水的沸點是100℃。

(2)蒸發,指的是在任何溫度下都能發生的汽化現象,這是一種自發的行為。特别注意,蒸發隻發生在液體表面。

影響液體蒸發快慢的因素:

①液體溫度;②液體表面積;③液面上方空吸熱過程。

比如,夏天非常熱,同學們可以在教室裡灑點水,水就會蒸發,降低教室内的溫度。

4、無論是劇烈的沸騰,還是緩慢的蒸發,都是汽化,都是吸熱的過程。

二、液化

1、液化的定義:物質從氣态變成液态的過程叫液化。

2、液化與汽化的關系:汽化是液化的反過程。

3、使氣體液化的方法:降低溫度和壓縮體積。使氣體液化的主要好處是:體積縮小,便于存儲和運輸

4、液化的過程是一個放熱的過程。

三、水蒸氣

水蒸氣是液态水汽化後的氣态水,肉眼是看不到的。如圖2所示,我們肉眼看到的白色的“煙氣”狀物質,是水蒸氣在空氣中預冷後液化了,成為了液态,我們才能看到。

物理汽化和液化的特點知識點(巧學物理10分鐘-3.3汽化和液化)2

圖2

如圖3所示,用酒精燈加熱裝着水的燒杯,水沸騰後,我們能夠在燒杯口外,觀測到白色的“煙氣”狀物質,這不是水蒸氣,而是水蒸氣受冷液化後得到的小液珠。

物理汽化和液化的特點知識點(巧學物理10分鐘-3.3汽化和液化)3

圖3

所以,這個加熱圖中存在着兩個物态變化:燒杯中的液态水加熱汽化(沸騰),氣态的水在燒杯外遇冷液化(變成小液珠)。

四、固态、液态和氣态之間的關系圖

物理汽化和液化的特點知識點(巧學物理10分鐘-3.3汽化和液化)4

圖4

五、活學活用

1、下列情景中,涉及的物态變化放熱的是(  )

A.人剛從水中出來,感覺特别冷

B.夏天,剝去包裝紙的冰棒周圍冒出“白氣”

C.冬季,堆在戶外的雪人逐漸消融

D.夏天,晾曬的濕衣服逐漸變幹

【解析】人剛從水中出來,感覺特别冷,是因為人身上有水分,水汽化吸熱,故A不符合題意;冰棒周圍冒“白氣”,是空氣中溫度較高的水蒸氣遇到溫度很低的冰棒凝結成的小水滴,屬于液化現象,液化放熱,故B符合題意;冬季,堆在戶外的“雪人”逐漸消融,屬于熔化現象,熔化吸熱,故C不符合題意;夏天晾曬的濕衣服逐漸變幹,由液态變成了氣态,發生了汽化現象,汽化吸熱,故D不符合題意。

【答案】B

2、常用滅火器中裝有二氧化碳液體,是二氧化碳氣體采用_______的方法裝入其中的,當打開閥門,又會發生_______現象(填物态變化名稱),此時需要_______,所以手不要握住瓶身,以防凍傷。

【解析】滅火器中裝有二氧化碳液體,将二氧化碳氣體通過壓縮體積的方法裝入其中;當打開閥門,又會發生汽化現象;汽化過程中吸熱。

【答案】壓縮體積;汽化;吸熱。

3、水沸騰後把燒瓶從火焰上拿開,水會停止沸騰,迅速塞上瓶塞,把燒瓶倒置并向瓶底澆冷水,如圖5所示,發現燒瓶内的水中出現了大量的_______迅速上升,其體積_______(選填“增大”或“減小”),由此可知水重新沸騰起來。這是因為燒瓶内水面上方的氣壓_______(選填“增大”或“減小”)。

物理汽化和液化的特點知識點(巧學物理10分鐘-3.3汽化和液化)5

圖5

【解析】水沸騰後把燒瓶從火焰上拿開,水不能繼續吸收熱量,水會停止沸騰,迅速塞上瓶塞,把燒瓶倒置并向瓶底澆冷水,燒瓶内的水蒸氣遇冷的燒瓶壁變成小水珠,瓶内的氣壓減小,水的沸點降低,水降溫時放出的熱量又被自身吸收,所以燒瓶内的水達到沸點,并且能從自身吸收熱量,燒瓶内的水再次沸騰,水沸騰時,水的表面和内部同時進行的劇烈的汽化現象,所以水中會産生大量的氣泡,氣泡上升過程中,有大量的水蒸氣進入氣泡,所以氣泡體積不斷增大。

【答案】氣泡;增大;減小。

4、在“探究影響液體蒸發快慢的因素”的實驗中,同學們提出了以下猜想:

猜想一:液體蒸發快慢可能跟液體溫度的高低有關;

猜想二:液體蒸發快慢可能跟液體表面空氣流動快慢有關;

猜想三:液體蒸發快慢可能跟液體表面積大小有關。

小軒在探究蒸發快慢影響因素的實驗中,在四塊相同的玻璃闆上各滴上等量的水,如圖6所示。

物理汽化和液化的特點知識點(巧學物理10分鐘-3.3汽化和液化)6

圖6

(1)選擇A、B兩圖進行實驗探究,可以探究蒸發快慢與水的________是否有關。

(2)選擇A、C兩圖進行實驗探究,可知小軒所探究問題的自變量是________。

(3)通過________兩圖的對比,可以探究水蒸發快慢與水表面的空氣流速是否有關,實驗中如果利用電吹風來改變空氣流速,________(選填“應該”或“不應該”)使用熱風。

(4)以上實驗體現了________(填物理實驗法)。

(5)同學們猜想水蒸發快慢還可能與水的多少有關,請設計實驗進行驗證:取相同的兩個容器,其形狀如圖7中的________(選填“甲”或“乙”)所示,分别倒入不一樣多的水,觀察比較________(選填“哪個容器中水先幹”或“相同時間内哪個容器内水減少得多”)。

物理汽化和液化的特點知識點(巧學物理10分鐘-3.3汽化和液化)7

圖7

【解析】(1)比較A、B兩圖看出是水的溫度和水上方空氣流動速度相同,不同的是水的表面積,所以可以得出水蒸發快慢與水的表面積有關。(2)比較A、C兩圖看出是水的表面積和水上方空氣流動速度相同,不同的是水的溫度,所以可以得出水蒸發快慢與水的表溫度有關,故自變量是水的溫度。(3)要研究水蒸發的快慢與水水上方空氣流動速度的關系,應控制水的表面積和水的溫度相同,故選A、D兩次實驗過程。因為要控制水的溫度相同,所以不能用吹風機的熱風。(4)該實驗采用了控制變量法。(5)根據控制變量法的思想,想探究水蒸發快慢還可能與水的質量多少有關,需要控制其他條件不變,改變水的質量,故應該選粗細相同的乙容器;比較蒸發的快慢可以通過相同的時間比較蒸發質量的大小判斷,也可通過蒸發相同的質量比較蒸發時間的長短判斷,比較哪個容器中水先幹不能比較蒸發的快慢,因此通過觀察比較相同時間内哪個容器内水減少得多來比較蒸發的快慢,方法合理。

【答案】(1)表面積大小;(2)水的溫度;(3)A、D;不應該;(4)控制變量;(5)乙;相同時間内哪個容器内水減少得多。

5、小芳用如圖8所示的裝置“探究水沸騰時溫度變化特點”的實驗。

物理汽化和液化的特點知識點(巧學物理10分鐘-3.3汽化和液化)8

圖8

(1)圖甲裝置錯誤的地方是__________________。如果要适當縮短實驗時間,可以采用的辦法有:__________________。。

(2)沸騰時水中氣泡的情形如圖乙中______(選填“A”或“B”),這時氣泡内的氣體是______(選填“空氣”或“水蒸氣”)。

(3)當水溫接近90℃時,每隔1min記錄一次溫度,并繪制了如圖丙所示水溫随時間變化的圖象,由圖象可知,水沸騰時的特點是_________________;水沸騰時的溫度是_____℃;當時的氣壓_____(選填“大于”“小于”或“等于”)标準大氣壓。

(4)水沸騰後如果停止對水加熱,水______(選填“能”或“不能”)繼續沸騰。結合實驗現象可知,水沸騰的條件是______。

(5)通過這個實驗,小芳終于明白媽媽用爐火炖老母雞時,在沸騰後總是____________(選填“保持大火”或“調為小火”)的道理。

【解析】(1)圖甲中溫度計的玻璃泡接觸到了燒杯底部,這将使得溫度計的液柱上升較快,溫度計的示數高于水的溫度。若不及時調整,會損壞溫度計。要适當縮短實驗時間,可适當地減少水量或适當提高水的初溫,或加大酒精燈的火焰及給燒杯加蓋子等。(2)水沸騰前,從底部産生的氣泡會逐漸上升。氣泡内的水蒸氣在上升過程中,因接觸到溫度較低的水會發生液化現象,所以會越來越小。水沸騰後,整杯水的溫度保持一緻,所以氣泡内的水蒸氣不再發生液化。因受到的液體壓強越來越小,且不斷有液态水汽化為水蒸氣進入氣泡,氣泡會逐漸變大,直至達到水面破裂。(3)由圖丙可知,水沸騰前(0~7min),水的溫度持續上升;水沸騰後(7min後),雖然持續給水加熱,但是水的溫度保持不變;水在沸騰過程中溫度保持97℃不變,可知水的沸點為97℃;1标準大氣壓下水的沸點為100℃,97℃低于100℃,所以當時氣壓小于标準大氣壓。(4)水沸騰後如果停止對水加熱,水不能繼續沸騰,水沸騰的條件是達到沸點且繼續吸熱。(5)在湯沸騰前用大火,可以減少将湯加熱至沸騰的時間;湯沸騰後,即使調為小火,湯仍能保持沸騰。而水沸騰時的溫度是保持不變的,所以不論保持大火還是調為小火,老母雞從湯中吸收的熱量是相同的,即使用大火和使用小火,将老母雞煮熟的時間是基本一緻的。而調為小火可以節省燃料,所以調為小火更為合理。

【答案】(1)溫度計的玻璃泡接觸到了燒杯底部;可适當地減少水量或适當提高水的初溫或加大酒精燈的火焰及給燒杯加蓋子;(2)A;水蒸氣;(3)持續吸熱,但溫度保持不變;97;小于;(4)不能;達到沸點且繼續吸熱;(5)調為小火。

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