2018-2019学年人教版选修3-3 物态变化中的能量交换 第1课时 学案
2018-2019学年人教版选修3-3   物态变化中的能量交换    第1课时   学案第3页

[导学探究] (1)发射火箭时,火箭点燃后尾部的火焰如果直接喷到发射台上,发射架要熔化.为了保护发射架,往往在发射台底建一个大水池,让火焰喷到水池中,这样做有什么道理?

(2)液体汽化时为什么会吸热?汽化热与哪些因素有关?

答案 (1)利用水汽化时要吸热,使周围环境温度不致太高.

(2)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,因此要吸热.汽化热与物质汽化时的温度及外界气体压强有关.

[知识深化]

1.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,要克服其他液体分子的吸引而做功,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.

2.液体汽化时的汽化热与温度和外界气压都有关系.

3.汽化热的计算公式

设某物质在一个标准大气压时,沸点下的汽化热为L,物质的质量为m,Q表示所需要吸收的热量,则Q=Lm.汽化热的单位为:焦耳/千克,即J/kg.

例3 在一个大气压下,1 g 100 ℃的水吸收2.26×103 J热量变为1 g 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

答案 D

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.

解答此类问题要抓住两点:一是温度是分子平均动能的标志,温度不变,分子平均动能不变;二是抓住物态变化中的宏观特征是吸热还是放热,再依据能量守恒的观点,分析能量的变化情况.

三、从能量和微观角度理解熔化过程与汽化过程

1.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.