随着温度的升高,物质由固态会变成液态,这一过程叫熔化。如冰块放在太阳下,一段时间后冰块变小甚至消失,而地面上会有一淌水。很简单,是吗?这里有个细节需要注意一下:在这个过程中冰块吸收了周围空气的热量(此时在太阳的照耀下,周围空气的温度要比冰块的温度高)冰块吸收热量自身的温度会升高,当温度达到某一点时,冰就会开始熔化变成水。

固体熔化和凝固时温度的变化规律(物质状态变化之熔化和凝固)(1)

冰和水

观察细心的同学会发现另外一个问题:家中没用完的蜡烛有时在太阳的照射下并没有由固态变化为液态,而是变软了,冰为什么不会变软呢?能提出这个问题的同学一定是会观察、会思考、会生活的小达人。怎么解释这个现象呢?

固体熔化和凝固时温度的变化规律(物质状态变化之熔化和凝固)(2)

熔化黄金

有些固体物质在吸收热量温度升高时会在某一温度点开始直接由固态变化成液态,如前面说到的冰;而另一些固体物质在吸收热量温度升高的过程中却慢慢地由硬变软,继续由粘稠状变稀最后再变成液体状态,在这个过程中不能确定它什么时候是由固态直接变成液态,如蜡烛。为了区别固体的这两种不同的特点,我们把和冰这样熔化过程中有固定熔化温度的固体叫晶体,(不同晶体的熔化温度不同,我们把一标准大气压下晶体熔化的温度叫熔点,如冰的熔点是0℃),把和蜡烛一样熔化过程没有确定熔化温度的固体叫非晶体。常见的金属(金、银、铜、铁、铝等)、海波、食盐、糖、味精等都属于晶体,玻璃、沥青、松香、橡胶等属于非晶体。

同学们都知道冰在什么条件下会熔化呢?它要同时满足两个条件:一是它吸收热量的过程中温度上升到它的熔点(0℃),二是继续要吸收热量(或对它加热),两个条件缺一不可。

冬天到了,河中流动的水在不知不觉中冰结成了冰。和熔化过程相反地,物质由液态变化成固态的过程叫凝固。由于周围空气的温度比较低(通常低于0℃),小河中的水的温度反而高于周围空气的温度,此时水会向周围空气放出热量,它的温度降低,当降到0℃时,它继续放出对空气放出热量,水就会由液态变化成固态,结成了冰。物质由液体变化为固体的温度叫凝固点,水的凝固点就是0℃。

固体熔化和凝固时温度的变化规律(物质状态变化之熔化和凝固)(3)

石蜡和橡胶

简单小结:固体变成液体的过程叫熔化,这个过程要吸收热量;液体变成固体的过程叫凝固,这个过程要放出热量。固体由于熔化过程中有、或没有固定的熔化温度把它们分为晶体和非晶体。同种物质的熔点和凝固点是相同的。

来个小测试:冬天的雪花落到手上会怎样?你有什么感觉?你能解释吗?相信聪明的你一定会有自己的答案!

拓展一下:自然界大多数物质都会热胀冷缩,但水在温度降低到0℃并结冰的过程中体积却会奇妙地变大,由冰熔化成水的过程中体积在变小。生活中你观察到这一现象了吗?

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