物态变化:在物理学中,我们把物质从一种状态变化到另一种状态的过程,叫做物态变化
三态六变及吸热放热情况:
熔化:固态→液态(吸热)
凝固:液态→固态(放热)
汽化:(分沸腾和蒸发):
液态→气态
(吸热)
液化:(两种方法:压缩体积和降低温度):
气态→液态
(放热)
升华:固态→气态
(吸热)
凝华:气态→固态(放热)
物质从固态转换为液态时,这种现象叫熔化,熔化要吸热,比如冰吸热熔化成水,反之,物质从液态转换为固态时,这种现象叫凝固,凝固要放热,比如水放热凝固成冰
物质从液态转换为气态,这种现象叫汽化,汽化又有蒸发和沸腾两种方式,蒸发发生在液体表面,可以在任何温度进行,是缓慢的。沸腾发生在液体表面及内部,必须达到沸点,是剧烈的。汽化要吸热,液体有沸点,当温度达到沸点时,温度就不会再升高,但是仍然在吸热;物质从气态转换为液态时,这个现象叫液化,液化要放热
物质从固态直接转换为气态,这种现象叫做升华,然后是物质直接从气态转换为固态,这叫凝华,升华吸热,凝华放热
1.夏天从冰糕上滴落的水滴(熔化)
2.冰放在太阳下,一会儿就变成了水(熔化)
3.纯水凝结,结成冰块(凝固)
4.火山喷发(先熔化后凝固)
5.秋天,清晨的雾在太阳出来后散去(汽化--蒸发)
6.洒在地面上的水不见了(汽化--蒸发)
7.游泳上岸后身上感觉冷(汽化--蒸发)
8.烧开一壶水(汽化--沸腾)
9.夏天,冰棍周围冒"白气"(液化)
10.夏天,水缸外层"出汗"(液化)
11、洗热水澡后,卫生间的玻璃变得模糊不清,一会儿又变得清晰起来(先液化后汽化)
12、高温加热碘,碘的体积变小(升华)
13.衣箱中的樟脑丸渐渐变小(升华)
14.冬天,室外冰冻的衣服也会干(升华)
15.灯丝(钨丝)变细(升华)
16.冬天,玻璃窗内表面上形成的冰花(或"窗花")(凝华)
17.北方冬天的树挂(凝华)
18.灯泡(钨丝)发黑(凝华)
熔化: 固态→液态 【吸热】
凝固: 液态→固态 【放热】
汽化: 液态→气态 【吸热】
液化: 气态→液态 【放热】
升华: 固态→气态 【吸热】
凝华: 气态→固态 【放热】
物质由一种状态变为另一种状态的过程称为物态变化(change of state)
首先是物质的固态和液态,这两者之间的关系,物质从固态转换为液态时,这种现象叫熔化,熔化要吸热,比如冰吸热熔化成水,反之,物质从液态转换为固态时,这种现象叫凝固,凝固要放热,比如水放热凝固成冰。在这些从固态转换为液态的固体又分为晶体和非晶体,晶体有熔点,就是温度达到熔点时(持续吸热)就会熔化,熔化时温度不会高于熔点,完全融化后温度才会上升。非晶体没有固定的熔点,所以熔化过程中的温度不定。晶体熔化时温度不变,存在三种状态,例:冰熔化时,温度为0℃,同时存在冰的固态,水的液态和冰与水的固液共存态。
然后是物质气态与液态的变化关系,物质从液态转换为气态,这种现象叫汽化,汽化又有蒸发和沸腾两种方式,蒸发发生在液体表面,可以在任何温度进行,是缓慢的。沸腾发生在液体表面及内部,必须达到沸点,是剧烈的。汽化要吸热,液体有沸点,当温度达到沸点时,温度就不会再升高,但是仍然在吸热;物质从气态转换为液态时,这个现象叫液化,液化要放热。例如水蒸气液化为水,水蒸发为水蒸气。加快液体的蒸发速度的方法一般有:1.增加液体的表面积;2.加快液体表面的空气流速;3.提高液体的温度;4.降低周围环境的水蒸气含量,使其无法饱和(就是使空气干燥。)。
最后是我们不常见的物质固态和气态的关系,物质从固态直接转换为气态,这种现象叫做升华,然后是物质直接从气态转换为固态,这叫凝华,升华吸热,凝华放热。
在发生物态变化之时,物体需要吸热或放热。当物体由高密度向低密度转化时,就是吸热;由低密度向高密度转化时,则是放热。而吸热或放热的条件是热传递,所以物体不与周围环境存在温度差,就不会产生物态变化。例如0摄氏度的冰放在0度的空气中不会熔化。
这就是物态变化三者之间的关系,他们转换的依据主要是温度。
物质从固态变为液态,从液态变为气态以及从固态直接变为气态的过程,需要从外界吸收热量;而物质从气态变为液态,从液态变为固态以及从气态直接变为固态的过程中,向外界放出热量。
例如:
熔化:铁变成铁水,石蜡变成液态,海波变成液态
凝固:铁水变成铁,液态沥青放热凝固,液态石蜡放热凝固
汽化:沸腾,蒸发,酒精挥发
液化:露,雾,"白气'
升华:碘变成碘蒸气,冰变成水蒸汽,樟脑片不见了
凝华:霜,雾凇,冰花 ,雪
生活环境温度 人类学家认为“人类发源于地球21℃等温线附近”,因为这个气候环境最适宜人类生产和生活。据研究,对于多数人来说,环境气温为17~22℃时,人体感觉最舒适;气温15~18℃最宜从事轻体力劳动;气温7~17℃最宜从事重体力劳动;气温10~18℃时最宜从事脑力劳动;居室温度20~25℃时有利于休息;午睡的室温不宜低于28℃;穿衣最舒适的皮肤温度为33℃左右;人体最佳温度是37℃;夏季游泳水温25~30℃为宜;晨练最佳气温为15~20℃;饭菜的适宜温度为45~60℃;饮水的温度为50~60℃;阳光浴的气温为15~30℃;沙疗时10厘米沙层的温度宜为41~45℃。
我国南方有一种凉水壶,夏天将开水放入后很快冷却,且一般略比气温低,这是因为这种凉水壶是用陶土做成的,水可以渗透出来,渗透到容器外壁的水会很快蒸发,而水蒸发时要从容器和它里面的水里吸改大量的热量,因而使水温很快的降低到和容器外的水温相同时,水还会渗透,蒸发,还要从水中吸热,使水温继续降低。但因为水温低于气温后,水又会从周围空气吸收热量,使水温不公降得过低。
锅内盛有冷水时,锅底外表面附着的水滴在火焰上较长时间才能被烧干,而且直到烧干也不沸腾,这是因为水滴、锅和锅内的水三者保持热传导,温度大致相同,只要锅内的水未沸腾,水滴也不会沸腾,水滴在火焰上靠蒸发而渐渐地被烧干
热油的温度高于水的沸点100℃,当水滴在油中,水的密度比油的密度大,沉入油中并迅速沸腾,会把热油溅起来,并发生爆裂声。油滴入沸水中时,油的密度比水小,漂浮在水面上,不会发生激烈的汽化现象。
飞机在人工降雨时,向云层喷干冰(固态二氧化碳)使之降雨,在这个过程中,干冰升华使周围的空气温度降低,使水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶,落到地面就形成雨。
我国发射的神舟六号飞船的返回舱表面有一层叫“烧蚀层”的材料,它在气化时能吸收大量的热,可以在返回大气层保护返回舱不被高温烧毁
冬天或气温很低时,往玻璃杯中倒入沸水,应当先用少量的沸水预热一下杯子,以防止玻璃杯内外温差过大,内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力,致使杯破裂。
烧水或煮食物时,喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重。因为水蒸气变成同温度的热水、热汤时要放出大量的热量(液化热)。
夏天自来水管壁大量“出汗”,常是下雨的征兆。自来水管“出汗”并不是管内的水渗漏,而是自来水管大都埋在地下,水的温度较低,空气中的水蒸气接触水管,就会放出热量液化成小水滴附在外壁上。如果管壁大量“出汗”,说明空气中水蒸气含量较高,湿度较大,这正是下雨的前兆。
初中物理:生活中的物态变化现象