2023年初中物理物態(tài)變化：汽化和液化

汽化和液化

汽化：物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫汽化.

液化：物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫液化.

說明：①汽化與液化互為逆過程，汽化吸熱，液化放熱.如下圖1所示：

②汽化有兩種方式，蒸發(fā)與沸騰.如晾在陽光下的濕衣服變干是蒸發(fā)，水燒開后繼續(xù)加熱，水變成水蒸氣，這屬于沸騰.

沸騰

沸騰：沸騰是在一定溫度下，在液體內(nèi)部和表面同時進行的劇烈的汽化現(xiàn)象.

觀察水沸騰時的現(xiàn)象，探究水沸騰時溫度變化的特點：

(1)實驗器材：鐵架臺、酒精燈、火柴、石棉網(wǎng)、燒杯、中心有孔的紙板、溫度計、水、秒表.

(2)實驗裝置：如圖2所示：

(3)實驗步驟：

①按裝置圖安裝實驗儀器;

②用酒精燈給水加熱并觀察;

③當水溫接近℃90℃時每隔1min記錄一次溫度，并觀察水的沸騰現(xiàn)象.

④完成水沸騰時溫度和時間關(guān)系的曲線.

(4)水沸騰時的現(xiàn)象：劇烈的汽化現(xiàn)象，如圖3所示，大量的氣泡上升、變大，到水面破裂，里面的水蒸氣散發(fā)到空氣中.雖繼續(xù)加熱，它的溫度不變.

(二維碼自動識別)

沸點：液體沸騰時的溫度.

液體沸騰的條件：

①溫度達到沸點;

②繼續(xù)吸收熱量.

說明：①液體沸騰需要一定的溫度，標準大氣壓下不同的液體沸點不同.

②液體沸騰前吸收熱量溫度升高，沸騰后吸收熱量溫度保持不變.

③液體的沸點還與大氣壓有關(guān)，氣壓越高液體的沸點越高，高壓鍋就是利用了這一原理.

④實驗過程中為了縮短時間采取的措施有：可在燒杯口加蓋，防止熱量損失，沸騰后再拿掉，防止氣壓對沸點的影響;還可以直加熱熱水，水量選擇適當.

蒸發(fā)

蒸發(fā)：蒸發(fā)是液體在任何溫度下都能發(fā)生的，并且只在液體表面發(fā)生的較緩慢的汽化現(xiàn)象.

影響蒸發(fā)快慢的因素：液體溫度高低，液體表面積大小，液體表面空氣流動的快慢.

液體蒸發(fā)吸熱，有致冷作用：把酒精反復(fù)涂在溫度計的玻璃泡上，用扇子扇，溫度計的度數(shù)變小，這是因為酒精蒸發(fā)吸熱.

說明：

(1)汽化的兩種方式是蒸發(fā)和沸騰;

(2)蒸發(fā)和沸騰的異同：

液化

液化的方法：

(1)降低溫度(所有氣體都可液化);

(2)壓縮體積.

液化的好處：體積縮小，便于儲存和運輸.

液化放熱：水蒸氣的燙傷往往比開水燙傷更嚴重，這是因為水蒸氣液化的時候要放出部分熱.

說明：

(1)“人造雨”的實驗中，從水壺口溢出的水蒸氣遇到冷的勺子，水蒸氣可以液化成小水滴，說明降低溫度能使氣體液化.

(2)注射器中的乙醚蒸氣，推動活塞，減小乙醚蒸氣的體積，注射器內(nèi)有液態(tài)乙醚出現(xiàn)，說明壓縮體積也能實現(xiàn)液化.

例題

【例1】生活與物理息息相關(guān)，小芳燒水，她觀察到水沸騰時，不斷有“白氣”冒出來，從水到形成“白氣”的物態(tài)變化是(　　)

A.先液化后汽化

B.先汽化后液化

C.先汽化后凝固

D.先升華后熔化

【解析】:沸騰是一種劇烈的汽化現(xiàn)象，水沸騰時產(chǎn)生大量的水蒸氣，但水蒸氣是看不見的.當水蒸氣上升后遇冷液化形成“白氣”.故選B.

【答案】：B.

【總結(jié)】：物態(tài)變化的現(xiàn)象在生活中隨處可見，判斷物態(tài)變化，我們要留心觀察，找到物體的初始狀態(tài)即“初態(tài)”和物態(tài)變化結(jié)束后的狀態(tài)即“末態(tài)”.汽化“初態(tài)”是液態(tài)“末態(tài)”是氣態(tài);液化“初態(tài)”是氣態(tài)，“末態(tài)”是液態(tài).

【例2】缺水地區(qū)的冬季，當?shù)赜行┚用窨咳”�雪來獲得生活用水.如圖4所示，是將一定質(zhì)量的冰雪，從℃−20℃加熱到沸騰過程，溫度隨時間變化的圖象(不考慮水中有雜質(zhì)產(chǎn)生的影響)，下列對圖象分析正確的是(　 )

A.冰的熔點是℃0℃，水的沸點是℃100℃

B.當?shù)貧鈮焊哂跇藴蚀髿鈮?/p>

C.冰熔化和水沸騰過程中都吸熱且溫度不變

D.圖象中的BC段，物質(zhì)只是以液態(tài)方式存在

【解析】:只有在標準大氣壓下，冰的熔點才是℃0℃，水的沸點才是℃100℃，A不合題意;BC段所對應(yīng)溫度值為℃0℃，DE段所對應(yīng)的溫度值為℃98℃，因此當?shù)貧鈮旱陀跇藴蚀髿鈮�，B不合題意;晶體熔化和液體沸騰時都要繼續(xù)吸熱，且溫度不變，C符合題意;BC段所對應(yīng)的溫度是℃0℃，晶體處于熔點時，可能是固態(tài)、液態(tài)和固液共存狀態(tài)，D不合題意.

【答案】：C.

【總結(jié)】：題目綜合考查了晶體的熔化和液體的沸騰.(1)熔點和沸點與大氣壓有關(guān)，要指明在標準大氣壓下冰的熔點和水的沸點;(2)晶體熔化和液體沸騰時都要繼續(xù)吸熱，但是溫度不變;(3)晶體處于熔點時有三種存在狀態(tài)，可能是固態(tài)、液態(tài)和固液共存狀態(tài).題目把晶體的熔化和沸騰圖象放到一個坐標系中，考查了從圖象中獲取信息的能力.同時考查了晶體熔化和液體沸騰的特點，題目的綜合性較強.

【例3】炎熱無風的夏天，小宇走在被曬得發(fā)燙的柏油路上，看見前面的路面己被一輛灑水車灑水淋濕了，他認為走在淋濕了的路面上一定比走在干燥的路面上感到?jīng)鏊�，于是趕快走過去，結(jié)果在灑過水的路面上他卻感到更加悶熱了，你認為產(chǎn)生這種感覺的主要原因是(　　)

A.灑水后使附近的空氣濕度增加，身上的汗液蒸發(fā)變慢

B.地面上的水使被反射的陽光增多，身體獲得更多熱量

C.灑水車中的水經(jīng)過曝曬后，內(nèi)能增大，溫度很高

D.地面上的水蒸發(fā)時把熱量帶到了人的身上

【解析】:炎熱無風的夏天，被曬得發(fā)燙的柏油路溫度很高，灑上水后，加快了水的蒸發(fā)，蒸發(fā)的水蒸氣再液化，變成水，自然就要放熱，熱量都被散發(fā)到周圍的空氣里，使周圍空氣濕度增加，防止了一部分汗液蒸發(fā)，故選A.

【答案】：A.

【總結(jié)】：液體的溫度、液體的表面積和液體表面上空氣流動的速度是影響蒸發(fā)快慢的因素.本題主要考查對影響蒸發(fā)快慢因素的了解和掌握.

【例4】2014年春季，西南地區(qū)遭遇大旱.為了節(jié)約用水，果農(nóng)們利用了滴灌的方法給果樹澆水，如圖5所示.他們把細水管放入樹下的土里，使水分直接滲透到果樹根部，減慢了水分的蒸發(fā)，其原因是(　　)

A.減少了水在地面的表面積

B.增大了水在地面的表面積

C.加快了地面上方空氣的流動

D.提高了地面上水的溫度

【解析】:A、減少了水在地面的表面積，可以減慢水分的蒸發(fā)，故A正確;B、增大了水在地面的表面積，可以加快水分的蒸發(fā)，故B錯誤;C、加快了地面上方空氣的流動，從而加快了液體的蒸發(fā)，故C錯誤;D、提高了地面上水的溫度，提高了液體的溫度，從而加快了液體的蒸發(fā)，故D錯誤.故選A.

【答案】：A.

【總結(jié)】：此題主要考查減慢水分的蒸發(fā)采取的措施，要了解影響液體蒸發(fā)快慢的因素.液體的溫度;液體的表面積;液體表面上方空氣的流動速度.從這三個方面來分析減慢水分蒸發(fā)的方法即可.

【例5】如圖6所示,是探究“水的沸騰”的實驗裝置.當水溫上升到℃90℃時，每隔1min記錄一次溫度計的示數(shù)，直到水沸騰5min后停止記錄.

(1)圖甲中溫度計的示數(shù)為___℃℃.圖乙中，表示水在沸騰時的現(xiàn)象是其中的___圖.

(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出了水的溫度隨時間變化的圖象，如圖丙所示.有圖象可知，在當時條件下，水的沸點是___℃℃.

(3)水在沸騰過程中，需要___(選填“吸收”或“放出”)熱量，溫度___(選填“升高”“不變”或“降低”).

(4)水沸騰時，杯口附近出現(xiàn)大量“白氣”.“白氣”是水蒸氣遇冷___(填物態(tài)變化名稱)形成的.

【解析】:從圖中知，溫度計的分度值為℃1℃，所以當時的溫度為℃96℃.A中氣泡在上升過程中體積逐漸變大，所以是沸騰時的現(xiàn)象.從圖象可以看出水在沸騰過程中保持℃98℃不變，所以沸點為℃98℃.水沸騰時，不斷吸收熱量，溫度保持不變.白氣是高溫水蒸氣遇冷形成的小水珠，是液化現(xiàn)象.

【答案】：(1)96;A;(2)98;(3)吸收;不變;(4)液化

【總結(jié)】：這是一道實驗探究題目，考查了水沸騰時和沸騰前的現(xiàn)象，從現(xiàn)象上看沸騰前氣泡在上升過程中體積減小;而沸騰時氣泡在上升過程中體積逐漸增大.

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