2014年高中物理 9.4《物态变化中的能量交换》导学练 新人教版选修3-3

不断吸热，温度就不断上升．

2．C [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．]

方法总结 熔化时吸热，凝固时放热，且一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等．熔化与凝固过程中，温度都保持不变直至过程结束．

3．AD [温度是分子平均动能的标志，因而在相同的温度下，分子的平均动能相同．又1 g水与1 g水蒸气的分子数相同，因而分子的总动能相同，A正确；当从100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时，分子间距离变大，要克服分子引力做功，因而分子势能增加，即1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能，故D正确．]

方法总结 液体汽化时，要吸收热量，液化时要放热．一定质量的物质，在一定温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等．

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4．2.6×10 J

5

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＝4.2×103×10×(100－20) J＋10×2 260×103 J≈2.6×107 J

5

方法总结 注意水要先吸收热量达到100℃，然后在1.01×10 Pa的压强、100℃的温度下汽化． 5．0.88

解析 水蒸发时需要的汽化热是由其余的水结成冰所释放的热量提供的．

设蒸发的水的质量是m1，结成冰的质量是m2，蒸发所需吸收的热量Q1＝m1L，水结成冰所放出的热量Q2＝m2λ，由于容器与外界不发生热交换，Q1＝Q2，即m1L＝m2λ得＝

m1λ6

m2L2.49×10

所以结成冰的质量与原有水质量之比为＝＝ J/kg≈0.88

m1＋m2λ＋L3.34×105＋2.49×106

即m冰≈0.88m水

方法总结 (1)熔化热的计算：

如果用λ表示物质的熔化热，m表示物质的质量，Q表示熔化时所需要吸收的热量，则Q＝λm.

(2)汽化热的计算

设某物质在某个大气压、某个温度下的汽化热为L，物质的质量为m，则Q＝Lm.

5

6．60℃ 1×10 J/kg

解析 由题图可知，样品的熔点为60℃，熔化时间t＝2 min，电流做功W＝Pt.

设样品的熔化热为λ，样品熔化过程中共吸收热量Q＝λm.由W＝Q，即Pt＝λm，得

Pt200×2×605

λ＝＝－3 J/kg＝1×10 J/kg.

m240×10

方法总结 明确物态变化中能量是如何转化的是解决此类问题的关键．本题是电流做功使电能全部转化为电热并全部用于样品的熔化． 课后巩固练

1．A [只有晶体熔化过程吸收的热量等于凝固过程放出的热量，并且温度保持不变，分子动能不变．熔化吸热，对于晶体而言，只增加分子势能．对非晶体上述关系都不成立．] 2．B [晶体熔化时温度不变，分子平均动能不变，吸收的热量用于改变分子势能．]

3．ABC [只有晶体才有固定的熔点，有确定的熔化热，熔化热与压强无关，A正确；熔化热与晶体的种类有关，B正确；晶体熔化时吸收热量，内能增加，但温度不变，分子平均动能不变，因此吸收的热量主要是用来增加分子势能，C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，D错误．]

4．C [0℃的冰熔化成0℃的水，温度不变，故分子的平均动能不变，而分子总数不变，故Ek不变；冰熔化过程中吸收的热量用来增大分子的势能，故C正确．]

5．C [熔化需要满足两个条件：达到熔点和继续吸热．烧杯中的冰水混合物与试管中的冰达到热平衡时温度相等，不发生热传递，因此试管中的冰达到0℃后不再熔化，直到烧杯中的冰全部熔化．]

5

m2L

6．A [温度计表面的酒精要发生蒸发现象，因此要从温度计吸热，故温度计温度先降低；当酒精蒸发完毕后，因为吹风机吹的是热风，温度计的温度又会升高，故选A.]

7．C [温度低时，液体分子克服周围其他分子的吸引成为气体分子时，由于本身动能较小，因此需做更多的功，汽化热与温度有关；在相同条件下，压强增大，气体分子密度变大，受空气分子的作用力变大，需做更多的功，因此C正确，A、B、D错误．] 8．BCD

9．CDE [晶体刚好熔化时，是固体，熔化过程是固液共存，熔化结束是液体．] 10．见解析

解析 由于0℃的冰熔化时要吸热，温度保持不变，直到所有的冰完全都变成0℃的水后再吸热温度才升高． 11．见解析

解析 雪熔化时，水由固态变成液态要从周围吸收大量的热量，使周围的气温更低，人感觉更冷． 12．见解析

解析 陨石不易传热，在高速穿过大气层坠落到沼泽地的短暂过程中，它与大气摩擦产生的热来不及向内部传递，造成陨石表面温度很高，内部温度很低．落地时，与它接触的沼泽地的水迅速升温沸腾，剧烈汽化．由于水汽化吸收大量的热，陨石表面的温度很快冷却，而内部极低的温度又使与它的表面接触的水凝固而结冰． 13．6 kg

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解析 10℃的水降至0℃的水放出的热量为Q1＝cmΔt＝4.2×10×200×10 J＝8.4×10 J

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这些水在0℃全部结成冰放出的热量为Q2＝λm＝3.34×10×200 J＝6.68×10 J

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因此共放热Q＝Q1＋Q2＝0.84×10 J＋6.68×10 J＝7.52×10 J

Q7.52×107

所需燃烧的木柴质量为m′＝＝ kg≈6 kg

q1.26×107

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