第九章 固体、液体和物态变化 4 物态变化中的能量交换
A级 抓基础
1.用吹风机的热风吹一支蘸了酒精的温度计时, 温度计的示数( ) A.先降低后升高 C.一直降低
B.先升高后降低 D.一直升高
解析:开始时,温度计上的酒精汽化,带走热量,使温度降低,故示数降低;酒精完全汽化后,温度计在热风作用下温度升高,A正确.
答案:A
2.水的凝固点是0 ℃,如果把0 ℃的冰放到0 ℃的房间里,( ) A.冰一定会熔化
B.冰一定不会熔化
C.冰可能熔化,也可能不熔化 D.条件不足无法判断
解析:冰是晶体,它的熔化需满足两个条件,温度达到熔点0 ℃,还要继续吸收热量.0 ℃的冰不能从0 ℃的环境里吸收热量,故不能熔化.
答案:B
3.火箭在大气中飞行时,它的头部跟空气摩擦发热,温度可达几千摄氏度,在火箭上涂一层特殊材料,这种材料在高温下熔化并且汽化,能起到防止烧坏火箭头部的作用,这是因为( )
A.熔化和汽化都放热 C.熔化吸热,汽化放热
B.熔化和汽化都吸热 D.熔化放热,汽化吸热
解析:物质在熔化和汽化过程中都是吸收热量的,故B选项正确. 答案:B
4.(多选) 下列说法正确的是( ) A.不同晶体的熔化热不相同
B.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 C.不同非晶体的熔化热不相同 D.汽化热与温度、压强有关
解析:不同的晶体有不同的结构,要破坏不同物质的结构,所需的能量不同.因此,不同晶体的熔化热也不相同,故A正确.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,故B正确.非晶体液化过程中温度会不断变化,而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的,所以非晶体没有确定的熔化热,故C不正确.汽化热与温度、压强都有关,故D正确.
1
答案:ABD
5.下列说法中正确的是( )
A.冰在0 ℃时一定会熔化,因为0 ℃是冰的熔点 B.液体蒸发的快慢与液体温度的高低有关 C.0 ℃的水,其内能也为零
D.冬天看到嘴里吐出“白气”,这是汽化现象
解析:熔化不仅需要温度达到熔点,还需要继续吸热,故A错.液体温度高,其分子运动加剧,容易跑出液面,即蒸发变快,故B对.0 ℃的水分子也在不停息地做热运动,其内能不为零,故C错.嘴中的气体温度较高,遇到冷空气后液化为小水滴,即为“白气”,故D错.
答案:B
B级 提能力
6.(多选)如图是某种晶体的熔化图象,下列说法中正确的是( )
A.ab段是吸热过程,cd段是放热过程 B.ab、bc、cd三段都是吸热过程
C.ab段物质处于固态,bc和cd两段处于液态 D.bc段是晶体熔化过程
解析:这是晶体的熔化图象,图中所示三段过程中要一直吸收热量,故B项正确;ab、
bc、cd三阶段中,ab段是固体,bc段是熔化过程,固、液共存,故C错,D正确.
答案:BD
7.下列四个图象中,属于晶体凝固图象的是( )
解析:首先分清晶体与非晶体的图象.晶体凝固时有确定的凝固温度,非晶体没有确定的凝固温度,故A、D图象是非晶体的图象;其次分清熔化时在达到熔点前是吸收热量,温度升高,而凝固过程则恰好相反,故C正确.
答案:C
2
8.(多选)关于液体的汽化,正确的是( )
A.液体分子离开液体表面要克服其他液体分子的引力而做功 B.液体的汽化热是与某个温度相对应的
C.某个温度下,液体的汽化热与外界气体的压强有关 D.汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功
解析:分子间存在相互的作用力,汽化时液体分子离开液体表面逃逸出去,要克服分子间的相互作用力消耗能量,液体的汽化热与温度相对应,温度不同,液体变为蒸汽所需的汽化热不同.
答案:ABC
9.在压强为1.01×10 Pa时,使10 kg 20 ℃的水全部汽化,需要吸收的热量是多少(已知100 ℃时水的汽化热为L=2 260 kJ/kg)?
解析:压强为1.01×10 Pa时,水在达到沸点时的汽化热为2 260 kJ/kg.要使20 ℃的水全部汽化,应先使水的温度上升到100 ℃,则需吸收的热量总共为Q=cmΔt+m·L=4.2×10×10×(100-20)J+10×2 260×10 J=
2.6×10 J. 答案:2.6×10 J
10.如果已知铜制量热器中小筒的质量是150克,里面装着100克16 ℃的水,放入9克0 ℃的冰,冰完全熔化后水的温度是9 ℃,利用这些数据求冰的熔化热[铜的比热容c铜=3.9×10 J/(kg·℃)].
解析:9克0 ℃的冰熔化为0 ℃的水,再升高到9 ℃,总共吸收的热量
2
7
7
3
3
55
Q吸=m冰λ+m冰c水(9 ℃-0 ℃).
量热筒中的水和量热器小筒从16 ℃降到9 ℃放出的热量Q热=m水c水(16 ℃-9 ℃)+
m筒c铜(16 ℃-9 ℃).
因为Q吸=Q放,
所以m冰λ+m冰c水(9 ℃-0 ℃)= (m水c水+m筒c铜)(16 ℃-9 ℃). 统一单位后,把数值代入上式,可得
λ=3.3×105 J/kg.
答案:3.3×10 J/kg
5
3