《2022高中物理 9.4《物态变化中的能量交换》导学案3 新人教版选修3-3.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022高中物理 9.4《物态变化中的能量交换》导学案3 新人教版选修3-3.doc(4页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2014高中物理 9.4物态变化中的能量交换导学案3 新人教版选修3-3学习目标:1知道熔化和熔化热、汽化和汽化热的概念。 2会用熔化热和汽化热处理有关问题。 3体会能的转化与守恒在物态变化中的应用。自主学习:1 熔化热(1)熔化: 叫熔化;而 的过程叫凝固。(2)熔化热: 之比叫做这种晶体的熔化热。用表示晶体的熔化热,则=Q/m ,在国际单位中熔化热的单位是焦尔/千克(J/Kg)。提示:晶体在熔化过程中吸收热量增大分子势能,破坏晶体结构,变为液态。所以熔化热与晶体的质量无关,只取决于晶体的种类。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。非晶体在熔化过程中温度不断变化,所以非晶体
2、没有确定的熔化热。2汽化热(1)汽化: 的过程叫汽化;而从 的过程叫液化。(2)汽化热: 叫这种物质在这一温度下的汽化热。用L表示汽化热,则L=Q/m ,在国际单位制中汽化热的单位是焦尔/千克(J/Kg)。提示:液体的汽化热与液体的物质种类、液体的温度、外界压强均有关。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。典例探究例1如果已知铜制量热器小筒的质量是150克,里面装着100克16的水,放入9克0的冰,冰完全熔化后水的温度是9,利用这些数据求冰的熔化热是多少?铜的比热C铜=3.9102J(KgK)解析:9克0的冰熔化为0的水,再升高到9,总共吸收的热量Q吸m
3、冰m冰c水(90)量热器中的水和量热器小筒从16降到9放出的热量Q放=m水c水(169)m筒c铜(169)因为Q吸=Q放,所以 m冰m冰c水(90)=(m水c水m筒c铜)(169)统一单位后,把数值代入上式,可得= 3.3105焦千克答案:3.3105焦千克提示:冰的熔化热很大,1千克0的冰熔化成0的水吸收的热量,相当于把1千克0的水升高到80需要的热量。冰的这一特点对自然界有重要的意义,它使得初冬时,一个寒冷的夜晚不会把江河湖泊全部封冻起来,气温也不会骤然下降;初春时,一个阳光灿烂的晴天不会使冰雪全部熔化,造成江河泛滥,气温也不会骤然升高。在日常生活中,人们利用冰熔化热大的 特点来冷藏食品、
4、冰镇饮料等。例2某人在做测定水的汽化热实验时,得到的数据如下:铜制量热器小筒的质量M1=200g,通入水蒸气前筒内水的质量M2=350g,温度t1=14;通入t2=100的水蒸气后水的温度为t3=36,水的质量变为M3=364g,他测得的水的汽化热L是多少?铜的比热C铜=3.9102J(KgK)解析:加入的水蒸气的质量为M4= M3- M2=364-350=14g,水蒸气液化为水又降温后放出的热量为 Q1= M4L+ M4c水(t2- t3)量热器中的水和量热器小筒升温所吸收的热量为Q2= M1C铜(t3- t1)+ M2 c水(t3- t1)根据能量守恒Q1= Q2 即M4L+ M4c水(t
5、2- t3)= M1C铜(t3- t1)+ M2 c水(t3- t1)统一单位后,把数值代入上式,可得L= 2.2106焦千克因为在相同的热学状态下,汽化热等于凝结热,所以此时水的汽化热为L= 2.2106焦千克答案:2.2106焦千克提示:注意分析能量的转化情况,列出能量守恒的方程,准确求解即可。当堂达标1对于晶体来说,在熔化过程中,外界供给晶体的能量,是用来破坏晶体的分子结构,增加分子间 的 能,所以温度 2温度都是0oC水和冰混合时,以下说法正确的是 ( )A冰将熔化成水 B水将凝固成冰C如果水比冰多的话,冰熔化;如果冰比水多的话,水结冰D都不变,冰水共存3质量相同,温度都是0oC的水和
6、冰的内能相比较正确的是( )A水的内能多,因为水凝结成冰时要放出热量,内能减少B冰的内能多,因为冰的密度比水的小,水凝结成冰时,体积是增大的,分子的势能是增大的C它们的内能是相等的,因为它们的温度相等D无法比较,因为它们的体积不一样4晶体在熔化过程中所吸收的热量,将主要用于 ( )A增加分子的动能B增加分子的势能C既增加分子的动能,也增加分子的势能D既不增加分子的动能,也不增加分子的势能5铜制量热器小筒的质量是m1=160克,装入m2=200克t1=20的水,向水里放进m3=30克t2=0的冰,冰完全熔化后水的温度是多少摄氏度?铜的比热C铜=3.9102J(KgK),冰的熔化热取=3.3510
7、5 J/Kg6暖气片里(汽暖),每小时有m=20kg、t1=100的水蒸气液化成水,并且水的温度降低到t2=80,求暖气片每小时供给房间的热量? (水的汽化热取L=2.4106J/Kg)学后反思 参考答案当堂达标1解析:晶体熔化时所吸收的能量仅用于破坏分子结构,增加分子势能,温度不变,分子动能不变。答案:分子势能,不变。2解析:温度是一样的,所以冰和水之间没有热传递,冰不会吸收能量变成水,水也不会放出能量变成冰,所以将冰水共存。答案:D3解析:因为质量和温度相同,所以冰和水的分子动能相同;但冰在融化成同温度的水时,要吸收热量增加分子势能,所以水的内能多。答案:A4解析:晶体在熔化过程中吸收的热量全部用来破坏分子结构,增加分子势能;温度不变,分子动能不变。答案:B5解析:设最后水的温度为t,水的比热C=4.2103 J(KgK)由能量守恒可得:m3+ m3C(t- t2)= m2C(t1 -t)+ m1C铜(t1 -t)代入数据求解得:t=7.8答案:7.86解析:已知水的比热C=4.2103 J(KgK),设暖气片每小时供给房间的热量为Q,水液化以及降温所放出的能量即供给房间的热量,所以: Q=mL+mC(t1- t2)= 202.4106+204.2103(100-80)= 4.97107J答案:4.97107J4