1、课时训练13物态变化中的能量交换题组一熔化和熔化热1.下列属于熔化的是()A.糖放在水中后逐渐化成了糖水B.夏天放棒冰的杯子外壁有小水珠C.露水的形成D.棒冰变成了糖水解析:选项A是糖在水中溶解,选项B、C是空气中的水蒸气液化,只有选项D是熔化现象。答案:D2.关于物质的熔化和凝固,下列叙述中正确的是()A.各种固体都有一定的熔点B.各种固体都有一定的凝固点C.各种晶体的熔点相同D.非晶体熔化要吸热,温度不断上升解析:只有晶体才有一定的熔点,且不同的晶体有不同的熔点,故选项A、B错误。非晶体没有一定的熔点和凝固点,吸热后温度不断上升,所以选项C错误,选项D正确。答案:D3.在如图所示的四个图象
2、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,故选项A、D图象是非晶体的图象;再次分清熔化是固体液体,达到熔点前是吸收热量,温度升高的,而凝固过程则恰好相反,故选项C正确。答案:C4.从电冰箱中取出质量为50 g、温度为-10 的冰块,放进一杯0 的水中,若与外界无热交换,则有多少水会冻结到冰块上?已知冰的比热容为2.1103 J/(kg),熔化热为3.36105 J/kg解析:设水冻结成冰的质量为m,由能量守恒定律c冰m冰t=m,所以m=,代入已知数据得m310-3kg,约为310-3 kg。答案:310-3kg5.如图是
3、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,题图中所示三段过程中要一直吸收热量,故选项B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,故选项C错误,选项D正确。答案:BD题组二汽化与汽化热6.关于汽化热的概念,下列描述正确的是()A.某种液体在一定温度下汽化时所吸收的热量和其质量之比B.某种液体沸腾时,所吸收的热量和其质量之比C.某种液体在特定的温度下汽化时所吸收的能量与其质量的比值D.某种液体汽化
4、成同温度的气体时所需的能量与其质量之比解析:解答此题时要着重掌握汽化与熔化的区别,汽化在任何温度下都可以发生,故只有选项D正确。答案:D7.下列液化现象中属于降低气体温度而液化的是()A.家用液化石油气B.自然界中的雾和露C.自来水管外壁的小水珠D.锅炉出气口喷出的“白汽”解析:四个选项中只有液化石油气是加压而液化的,其他三项都是因降温而液化,所以选项B、C、D正确。答案:BCD8.有一句民间说法叫作“水缸穿裙子,老天要下雨”。所谓“水缸穿裙子”是指在盛水的水缸外表面,齐着水面所在位置往下,出现了一层小水珠,请简要说明这一句民间说法的科学道理。解析:水缸中的水由于蒸发,水和水缸外表面的温度比周
5、围的空气温度低,空气中的水蒸气遇到水缸外表面就会发生液化现象。当空气中水蒸气含量少时,虽有水蒸气在水缸表面液化,但很快又蒸发了,不能形成水珠。当空气中的水蒸气含量较大时,水蒸气在水缸外表面的液化要强于水的蒸发,因而形成一层小水珠,由于空气中水蒸气的含量大是降雨的一个重要条件,所以水缸外表面出现了一层小水珠,降雨的可能性就大了,这就是“水缸穿裙子,老天要下雨”的道理。答案:见解析9.人的体温是由下丘脑中特殊神经细胞监察和控制的,这些神经就像一个温度传感器,对人体血液的温度很敏感。当流过下丘脑的血液的温度高于正常值时,它促使人体散热机制活跃起来,使人出汗。轻量级举重运动员参赛前常在高温、高湿的环境
6、中通过大量排汗达到减少体重的目的。如果一位体重60 kg的运动员某次训练的排汗量是0.5 kg,而且这些汗水都从运动员身上蒸发掉了而没有流掉,这将导致运动员的体温降低多少?已知常温下水的汽化热是2.4106 J/kg。人体的主要成分是水,可以认为人体的比热容与水的比热容相等。解析:排掉0.5 kg汗需要吸收的热量:Q=Lm=2.41060.5 J=1.2106 J。该热量导致运动员降低的体温为t,则Q=cmt,将 c=4.2103 J/kg,m=60 kg代入,可得t=4.8 。答案:4.8 (建议用时:30分钟)1.如图所示是水在1标准大气压下汽化热与温度的关系。关于汽化热,下列说法中正确的
7、是()A.液体只有在沸腾时才有汽化热B.某种物质的汽化热是一定的C.质量越大汽化热越大D.汽化热与物质的种类、汽化时所处的温度和压强有关解析:某种物质的汽化热与物质的种类、所处的温度和压强都有关系。故选项D正确。答案:D2.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:0 是固、液、气三态并存的温度,又叫三相点,冰熔化除了达到熔点0 外,还要满足继续吸收热量的条件,选项A错误;蒸发的快慢与温度有关,温度越高,蒸发越快,选项B正确;分子永不停息地做无规则热运动,所以
8、内能不为零,选项C错误;冬天看到嘴里吐出“白气”,为水蒸气遇冷液化成的小水珠,是液化现象,选项D错误。答案:B3.用吹风机的热风吹一支蘸了酒精的温度计时,温度计的示数是() A.先降低后升高B.先升高后降低C.一直降低D.一直升高解析:当用热风吹温度计时,酒精先汽化,从温度计上吸热,导致温度计的示数降低,当酒精全部汽化后,温度计从热风中吸热,导致示数升高,故选项A正确。答案:A4.100 的水和100 的水蒸气都可能烫伤人,但往往水蒸气烫伤人的后果严重一些,这是什么原因?解答:水蒸气烫伤人时有个液化的过程,水蒸气在液化过程中变成100 的水时就会放出大量的热,故水蒸气烫伤人的后果更严重。5.火
9、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B.熔化和汽化都吸热C.熔化吸热,汽化放热D.熔化放热,汽化吸热解析:物质在熔化和汽化过程中都要吸收热量,故选项B正确。答案:B6.某兴趣小组以相同的烧杯盛等量的水,用相同的热源同时加热,甲杯为隔水加热,乙杯为隔油加热,丙杯为隔沙加热,加热一段时间后,测得烧杯外物质的温度分别为水温100 、油温300 、沙温600 ,且观察到乙、丙两烧杯中的水呈沸腾状态,则三杯水的温度高低顺序为()A.甲乙丙B.甲乙丙C.甲乙=丙D.
10、甲=乙=丙解析:甲杯外水温为100 ,所以甲杯中的水温也为100 ,乙、丙两烧杯外的物质温度虽分别达到了300 和600 ,但由于两烧杯中的水呈沸腾状态,沸腾过程中水温保持100 不变,所以两烧杯中的水温也同为100 ,故选项D正确。答案:D7.一质量为50 kg的0 的冰块,以5.38 m/s的速度沿水平表面滑动,由于冰块与水平表面之间摩擦的结果,使冰块滑了一段路程之后停了下来。已知冰的熔化热为334.5103 J/kg,假定没有其他热交换,求冰熔化了多少?解析:设冰的动能为mv2,经过一段路程滑行后停止,熔化的冰块的质量为m。根据题意,冰块熔化时吸收的热量在数值上等于冰块动能的变化量。则有
11、:m=mv2m= kg2.1610-3 kg。答案:2.1610-3 kg8.“热管”是20世纪80年代研制出来的一种导热本领非常大的装置。它比铜的导热本领大得多。“热管”的结构并不复杂,它是一根两端封闭的金属管,管内壁衬了一层多孔的材料,叫作吸收芯,吸收芯中充有酒精或其他汽化的液体,如图所示,当管的一端受热时,热量会很快传到另一端,这是什么道理?解析:“热管”传热的关键在于吸收芯中充有易汽化的液体。需要注意的是易汽化的液体变成气体后,这种气体必然易液化。(汽化和液化互为逆过程)而吸收芯可以迅速将液化的液体吸附,通过毛细作用将液体再输送到热端。答案:“热管”的一端受热时,热端吸收芯中的液体受热汽化变成气体,蒸汽沿内管运动到另一端(冷端)。而另一端由于未受热,温度低,蒸汽就会因放热而液化,被冷凝的液体又被吸收芯吸附,通过毛细作用又回到热端。如此循环,“热管”的热量就不断从一端输送到另一端。液体在汽化和气体在液化时要分别吸收和放出大量的热,“热管”正是利用了这一性质,达到高效传递热量的目的。