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1、第4节物态变化中的能量交换第1页，本讲稿共16页固态固态液态液态气态气态熔化吸热熔化吸热汽化吸热汽化吸热凝固放热凝固放热液化放热液化放热我们以前学过，自然界有三态：我们以前学过，自然界有三态：可见，自然界的三态在转变的过程中会发生能量的交换。可见，自然界的三态在转变的过程中会发生能量的交换。第2页，本讲稿共16页物质从固态变成液态的过程。物质从固态变成液态的过程。物质从液态变成固态的过程。物质从液态变成固态的过程。熔化是凝固的逆过程。熔化是凝固的逆过程。1.熔化与凝固熔化与凝固 熔化：熔化：凝固：凝固：熔化热为什么熔化会吸热？凝固会放热？为什么熔化会吸热？凝固会放热？第3页，本讲稿共16页我们
2、先看看固体和液体的结构我们先看看固体和液体的结构 由于固体分子间的强大作用，固体分子只能在各自的平衡由于固体分子间的强大作用，固体分子只能在各自的平衡位置附近振动。对固体加热，在其熔解之前，获得的能量主要位置附近振动。对固体加热，在其熔解之前，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，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，固体开始熔解。分子间移动，固体开始熔解。第4页，本讲稿共16页熔化热：熔化热：某种晶体熔化过程中所需的能量与其
3、质量之比，称做某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比，称做这种晶体的熔化热这种晶体的熔化热单位：单位：J/kgJ/kg公式公式第5页，本讲稿共16页 对于同种物体，分子结构是一定的。因为熔化过程中对于同种物体，分子结构是一定的。因为熔化过程中吸收热量是用于克服分子力做功，破坏晶体的空间点阵，增吸收热量是用于克服分子力做功，破坏晶体的空间点阵，增加物体的分子势能的，所以加物体的分子势能的，所以晶体的熔化热是一定的晶体的熔化热是一定的。第6页，本讲稿共16页 对于不同种晶体，由于不同晶体的空间点阵不同，单对于不同种晶体，由于不同晶体的空间点阵不同，单位质量不同的物质熔解时吸收的热量也不同，而熔化
4、热就是为位质量不同的物质熔解时吸收的热量也不同，而熔化热就是为了表征这一性质才提出的，所以了表征这一性质才提出的，所以不同晶体的熔化热不同不同晶体的熔化热不同。金刚石金刚石石墨石墨第7页，本讲稿共16页 一定质量的物质熔化时吸收的热量，与这种物质凝固时放出的热量相等吗？如果不相等，可能出现什么现象？吸收吸收QQ1 1放出放出QQ2 2 如果如果Q1Q2，则会导致同一个物体在相同温度下内能不同，则会导致同一个物体在相同温度下内能不同，而这显然是不可能的。并且不符合能量守恒定律。而这显然是不可能的。并且不符合能量守恒定律。0 00 0 所以，所以，一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放一定质量
5、的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。出的热量相等。第8页，本讲稿共16页几种物质在压强为几种物质在压强为1.01101.01105 5PaPa时的熔化热时的熔化热物质名称水铝铜碳酸钙氯化钠二氧化碳熔化热/（kJkg-1）333.8395.7205.2527.5517.1180.9第9页，本讲稿共16页 为什么晶体有确定的熔点和熔化热，非晶体却没有？为什么晶体有确定的熔点和熔化热，非晶体却没有？晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用晶体熔化过程中，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，来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子
6、平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点所以晶体有固定的熔点。非晶体没有空间点阵，熔化时不需要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，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。的熔点，也就没有固定的熔化热。第10页，本讲稿共16页汽化热汽化与液化汽化与液化汽化：
7、汽化：物质从液态变成气态的过程物质从液态变成气态的过程液化：液化：物质从气态变成液态的过程物质从气态变成液态的过程液体汽化时，为何要吸热？液体汽化时，为何要吸热？第11页，本讲稿共16页我们先看看液体和气体的结构我们先看看液体和气体的结构 液体汽化时，液体分子离开液体表面成为气体分液体汽化时，液体分子离开液体表面成为气体分子，要克服其他液体分子的吸引而做功，因此要吸收能子，要克服其他液体分子的吸引而做功，因此要吸收能量。液体气化过程中体积增大很多，体积膨胀时要克服量。液体气化过程中体积增大很多，体积膨胀时要克服外界气压做功，也要吸收能量。外界气压做功，也要吸收能量。汽化热：汽化热：某种液体汽化
8、成同温度的气体时所需的能量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。与其质量之比，称做这种物质在这个温度下的汽化热。单位：单位：J/kgJ/kg汽化热汽化热：第12页，本讲稿共16页汽化热跟温度有关汽化热跟温度有关t/0C100Q/(J.g-1)50010001500200025000200300400水在大气压强为水在大气压强为1.01x105Pa下汽下汽化热与温度的关系化热与温度的关系第13页，本讲稿共16页 液体汽化时体积会增大很多，分子吸收的能量不只用于液体汽化时体积会增大很多，分子吸收的能量不只用于挣脱其他分子的束缚，还用于体积膨胀时克服外
9、界气压做功，挣脱其他分子的束缚，还用于体积膨胀时克服外界气压做功，所以汽化热还与外界气体的压强有关所以汽化热还与外界气体的压强有关。物质名称水氧氮硅硒钠沸点/100-182.96-195.82355684.9882.9汽化热/（kJkg-1）22602132001.061047.61023.9103几种物质在压强为几种物质在压强为1.01101.01105 5PaPa，温度为沸点时的汽化热，温度为沸点时的汽化热 一定质量的物质，在一定温度和压强下，汽化时吸收的热一定质量的物质，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量与液化时放出的热量相等 晶体只在熔点时熔化晶体只在熔点时熔化,而液体可在任何温度下汽化而液体可在任何温度下汽化,讲汽化热讲汽化热要指明在什么温度下的汽化热要指明在什么温度下的汽化热.第14页，本讲稿共16页谢谢！第16页，本讲稿共16页