一、汽化

1、汽化的定义:物质从液态变为气态的过程叫汽化。

2、汽化与液化的关系:液化是汽化的反过程。

3、汽化的两种方式:蒸发和沸腾。(要求填物态变化时,两种方式均只能填汽化)

(1)沸腾,指的是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。比如我们常说:水开了,这一生活用语,就是沸腾。

①通过实验观测与温度计的测量,标准大气压下,我们可以发现水沸腾时水的温度不变,都是100℃。如图1所示。

物理汽化和液化的特点知识点(巧学物理10分钟-3.3汽化和液化)(1)

图1

②液体沸腾时的温度值为恒定值,我们称之为沸点。比如,常温下水的沸点是100℃。

(2)蒸发,指的是在任何温度下都能发生的汽化现象,这是一种自发的行为。特别注意,蒸发只发生在液体表面。

影响液体蒸发快慢的因素:

①液体温度;②液体表面积;③液面上方空吸热过程。

比如,夏天非常热,同学们可以在教室里洒点水,水就会蒸发,降低教室内的温度。

4、无论是剧烈的沸腾,还是缓慢的蒸发,都是汽化,都是吸热的过程。

二、液化

1、液化的定义:物质从气态变成液态的过程叫液化。

2、液化与汽化的关系:汽化是液化的反过程。

3、使气体液化的方法:降低温度和压缩体积。使气体液化的主要好处是:体积缩小,便于存储和运输

4、液化的过程是一个放热的过程。

三、水蒸气

水蒸气是液态水汽化后的气态水,肉眼是看不到的。如图2所示,我们肉眼看到的白色的“烟气”状物质,是水蒸气在空气中预冷后液化了,成为了液态,我们才能看到。

物理汽化和液化的特点知识点(巧学物理10分钟-3.3汽化和液化)(2)

图2

如图3所示,用酒精灯加热装着水的烧杯,水沸腾后,我们能够在烧杯口外,观测到白色的“烟气”状物质,这不是水蒸气,而是水蒸气受冷液化后得到的小液珠。

物理汽化和液化的特点知识点(巧学物理10分钟-3.3汽化和液化)(3)

图3

所以,这个加热图中存在着两个物态变化:烧杯中的液态水加热汽化(沸腾),气态的水在烧杯外遇冷液化(变成小液珠)。

四、固态、液态和气态之间的关系图

物理汽化和液化的特点知识点(巧学物理10分钟-3.3汽化和液化)(4)

图4

五、活学活用

1、下列情景中,涉及的物态变化放热的是(  )

A.人刚从水中出来,感觉特别冷

B.夏天,剥去包装纸的冰棒周围冒出“白气”

C.冬季,堆在户外的雪人逐渐消融

D.夏天,晾晒的湿衣服逐渐变干

【解析】人刚从水中出来,感觉特别冷,是因为人身上有水分,水汽化吸热,故A不符合题意;冰棒周围冒“白气”,是空气中温度较高的水蒸气遇到温度很低的冰棒凝结成的小水滴,属于液化现象,液化放热,故B符合题意;冬季,堆在户外的“雪人”逐渐消融,属于熔化现象,熔化吸热,故C不符合题意;夏天晾晒的湿衣服逐渐变干,由液态变成了气态,发生了汽化现象,汽化吸热,故D不符合题意。

【答案】B

2、常用灭火器中装有二氧化碳液体,是二氧化碳气体采用_______的方法装入其中的,当打开阀门,又会发生_______现象(填物态变化名称),此时需要_______,所以手不要握住瓶身,以防冻伤。

【解析】灭火器中装有二氧化碳液体,将二氧化碳气体通过压缩体积的方法装入其中;当打开阀门,又会发生汽化现象;汽化过程中吸热。

【答案】压缩体积;汽化;吸热。

3、水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,水会停止沸腾,迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,如图5所示,发现烧瓶内的水中出现了大量的_______迅速上升,其体积_______(选填“增大”或“减小”),由此可知水重新沸腾起来。这是因为烧瓶内水面上方的气压_______(选填“增大”或“减小”)。

物理汽化和液化的特点知识点(巧学物理10分钟-3.3汽化和液化)(5)

图5

【解析】水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,水不能继续吸收热量,水会停止沸腾,迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,烧瓶内的水蒸气遇冷的烧瓶壁变成小水珠,瓶内的气压减小,水的沸点降低,水降温时放出的热量又被自身吸收,所以烧瓶内的水达到沸点,并且能从自身吸收热量,烧瓶内的水再次沸腾,水沸腾时,水的表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象,所以水中会产生大量的气泡,气泡上升过程中,有大量的水蒸气进入气泡,所以气泡体积不断增大。

【答案】气泡;增大;减小。

4、在“探究影响液体蒸发快慢的因素”的实验中,同学们提出了以下猜想:

猜想一:液体蒸发快慢可能跟液体温度的高低有关;

猜想二:液体蒸发快慢可能跟液体表面空气流动快慢有关;

猜想三:液体蒸发快慢可能跟液体表面积大小有关。

小轩在探究蒸发快慢影响因素的实验中,在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水,如图6所示。

物理汽化和液化的特点知识点(巧学物理10分钟-3.3汽化和液化)(6)

图6

(1)选择A、B两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与水的________是否有关。

(2)选择A、C两图进行实验探究,可知小轩所探究问题的自变量是________。

(3)通过________两图的对比,可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中如果利用电吹风来改变空气流速,________(选填“应该”或“不应该”)使用热风。

(4)以上实验体现了________(填物理实验法)。

(5)同学们猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关,请设计实验进行验证:取相同的两个容器,其形状如图7中的________(选填“甲”或“乙”)所示,分别倒入不一样多的水,观察比较________(选填“哪个容器中水先干”或“相同时间内哪个容器内水减少得多”)。

物理汽化和液化的特点知识点(巧学物理10分钟-3.3汽化和液化)(7)

图7

【解析】(1)比较A、B两图看出是水的温度和水上方空气流动速度相同,不同的是水的表面积,所以可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关。(2)比较A、C两图看出是水的表面积和水上方空气流动速度相同,不同的是水的温度,所以可以得出水蒸发快慢与水的表温度有关,故自变量是水的温度。(3)要研究水蒸发的快慢与水水上方空气流动速度的关系,应控制水的表面积和水的温度相同,故选A、D两次实验过程。因为要控制水的温度相同,所以不能用吹风机的热风。(4)该实验采用了控制变量法。(5)根据控制变量法的思想,想探究水蒸发快慢还可能与水的质量多少有关,需要控制其他条件不变,改变水的质量,故应该选粗细相同的乙容器;比较蒸发的快慢可以通过相同的时间比较蒸发质量的大小判断,也可通过蒸发相同的质量比较蒸发时间的长短判断,比较哪个容器中水先干不能比较蒸发的快慢,因此通过观察比较相同时间内哪个容器内水减少得多来比较蒸发的快慢,方法合理。

【答案】(1)表面积大小;(2)水的温度;(3)A、D;不应该;(4)控制变量;(5)乙;相同时间内哪个容器内水减少得多。

5、小芳用如图8所示的装置“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。

物理汽化和液化的特点知识点(巧学物理10分钟-3.3汽化和液化)(8)

图8

(1)图甲装置错误的地方是__________________。如果要适当缩短实验时间,可以采用的办法有:__________________。。

(2)沸腾时水中气泡的情形如图乙中______(选填“A”或“B”),这时气泡内的气体是______(选填“空气”或“水蒸气”)。

(3)当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制了如图丙所示水温随时间变化的图象,由图象可知,水沸腾时的特点是_________________;水沸腾时的温度是_____℃;当时的气压_____(选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压。

(4)水沸腾后如果停止对水加热,水______(选填“能”或“不能”)继续沸腾。结合实验现象可知,水沸腾的条件是______。

(5)通过这个实验,小芳终于明白妈妈用炉火炖老母鸡时,在沸腾后总是____________(选填“保持大火”或“调为小火”)的道理。

【解析】(1)图甲中温度计的玻璃泡接触到了烧杯底部,这将使得温度计的液柱上升较快,温度计的示数高于水的温度。若不及时调整,会损坏温度计。要适当缩短实验时间,可适当地减少水量或适当提高水的初温,或加大酒精灯的火焰及给烧杯加盖子等。(2)水沸腾前,从底部产生的气泡会逐渐上升。气泡内的水蒸气在上升过程中,因接触到温度较低的水会发生液化现象,所以会越来越小。水沸腾后,整杯水的温度保持一致,所以气泡内的水蒸气不再发生液化。因受到的液体压强越来越小,且不断有液态水汽化为水蒸气进入气泡,气泡会逐渐变大,直至达到水面破裂。(3)由图丙可知,水沸腾前(0~7min),水的温度持续上升;水沸腾后(7min后),虽然持续给水加热,但是水的温度保持不变;水在沸腾过程中温度保持97℃不变,可知水的沸点为97℃;1标准大气压下水的沸点为100℃,97℃低于100℃,所以当时气压小于标准大气压。(4)水沸腾后如果停止对水加热,水不能继续沸腾,水沸腾的条件是达到沸点且继续吸热。(5)在汤沸腾前用大火,可以减少将汤加热至沸腾的时间;汤沸腾后,即使调为小火,汤仍能保持沸腾。而水沸腾时的温度是保持不变的,所以不论保持大火还是调为小火,老母鸡从汤中吸收的热量是相同的,即使用大火和使用小火,将老母鸡煮熟的时间是基本一致的。而调为小火可以节省燃料,所以调为小火更为合理。

【答案】(1)温度计的玻璃泡接触到了烧杯底部;可适当地减少水量或适当提高水的初温或加大酒精灯的火焰及给烧杯加盖子;(2)A;水蒸气;(3)持续吸热,但温度保持不变;97;小于;(4)不能;达到沸点且继续吸热;(5)调为小火。

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