初中物理知识竞赛辅导讲座三物态变化

初中应用物理知识竞赛辅导讲座三初中应用物理知识竞赛辅导讲座三 物态变化物态变化 【知识要点解读】 1. 物质有固态、液态和气态，物质从一种状态变化到另一种状态的过程叫做物态变化。 2. 物质从固态变成液态的过程叫做熔化，从液态变成固态的过程叫做凝固。熔化过程吸收热量，凝固过程放出热量。晶体熔化为液态过程温度（熔点）不变，液态 凝固为晶体过程温度（凝固点）不变。同一种晶体的熔点和凝固点温度相同。 3. 物质从液态变成气态的过程叫做汽化，从气态变成液态的过程叫做液化。汽化有蒸发和沸腾两种方式。蒸发是在任何温度下都能进行的且只发生在液体表面的汽 化现象，蒸发具有制冷作用；沸腾是在一定温度（沸点）下，在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾时需要继续吸收热量，但温度保持不变。使气 体液化的方法有两种：降低温度（可使所有气体液化） ，压缩体积（只能使部分气体液化） 。汽化过程吸收热量，液化过程放出热量。 4. 物质从固态直接变成气态的过程叫做升华，从气体直接变成固态的过程叫做凝华。物质在升华过程中吸收热量，在凝华过程中要放出热量。 【竞赛知识拓展】 初中应用物理知识竞赛关于物态变化拓展的知识点主要有： 自然界中云、雨、冰雹、雪、雾、露、霜的成因 云的形成：当含有水蒸气的空气升入高空时，水蒸气温度降低液化成小水滴或凝华成小冰晶，被上升的气流顶起，形成浮云。 雨的形成：在一定条件下，云中的小水滴或小冰晶越来越大，上升的气流无法支持时就会下落，形成雨。 冰雹的形成：夏季，上升的气流很强又很不稳定。小水滴在空气的对流中凝固成小冰块，小冰块在流动过程中又与小水滴小冰晶合并成大冰块降落到地面就是冰雹。 雪的形成：冬季，云中水蒸气受冷直接在小冰晶上凝华成雪花，飘落到地面形成雪。 雾、露的形成：低空中的水蒸气，在夜间遇冷液化成小水珠，小水珠附在空气中的尘埃上形成雾，附在地面花草树叶上形成露。 霜的形成：低空中的水蒸气，在夜间骤然遇冷在草木石块上凝华形成霜。 【经典竞赛题分析】 例 1 （2019 全国初中应用物理知识竞赛河南预赛）如图所示的4 种物态变化中，属于放热过程的是，( ) A.冰凉的衣服晾干B.春天冰雪消融C.冬天窗玻璃上有水滴D.用干手器将手烘干 【解析】A 图中冰凉的衣服晾干属于蒸发过程，吸热； B 图中春天冰雪消融属于熔化过程，吸热； C 图中冬天窗玻璃上的水滴是水蒸气遇冷液化而来的，属于液化，放 热；D 图中用干手器将手烘干属于蒸发过程，吸热；所以属于放热过程的是图C。 【答案】C 【名师点评】此题图示了4 种常见现象，考查对常见物态变化是吸热过程还是放热过程的分析。 例 2. （2019 上海第 25 界初中物理竞赛）下列所描述的现象中，发生的物态变化不属于液化的是（） A．在寒冷的冬天，长跑运动员在跑步时，不断从口中呼出“白气” B．在严寒的冬夜，房间玻璃窗的内表面常有小冰花出现 C．在炎热的夏天，可看到棒冰周围冒出“白气” D．在炎热的夏天，自来水管的表面常有水珠出现 【解析】 ：在寒冷的冬天，长跑运动员在跑步时，不断从口中呼出“白气”， “白气”是水蒸气遇冷液化而形成的小水滴；在严寒的冬夜，房间玻璃窗的内表面常有 小冰花出现，这些小冰花是房间内水蒸气凝华形成的；在炎热的夏天，可看到棒冰周围冒出“白气”，“白气”是空气中水蒸气遇冷液化形成的小水滴；在炎热的夏 天，自来水管的表面常有水珠出现，水珠是空气中的水蒸气遇冷液化而形成的。所描述的现象中不属于液化的是选项B。 【答案】B 【名师点评】在物态变化现象，凡是由水蒸气遇冷形成“白气”或小水珠的都属于液化，放热；凡是由水蒸气遇冷形成小冰晶或小冰花的都属于凝华，放热。 例 3． （2019 全国初中应用物理知识竞赛初赛）将小锅放入盛有水的大锅中构成双层锅熬胶，胶不会被熬焦而失去粘性，是因为 ( ) A．夹层中的水起了散热作用 B．夹层中的水不善于传热 C．夹层中的水吸收了很大部分热量 D．夹层中的水温度保持在100℃不变，使胶的温度不会超过100℃ 【解析】 ：夹层中的水沸腾，温度保持在100℃不变，使胶的温度不会超过100℃，从而使胶不会被熬焦而失去粘性，选项D 正确。 【答案】D 【名师点评】水沸腾是剧烈的汽化现象，沸腾时温度稳定在沸点，但要吸收热量。 例 4（2019 上海初中物理知识竞赛复赛）2019 上海世博会期间，气温较高的世博园区内许多区域都安装了喷雾降温装置，喷雾装置采用物理的方式，以水为原料，利 用高压，将其以较高的速度输送到喷嘴，撞击喷嘴中的撞针后形成直径4 微米左右的雾滴。请简述喷雾降温的原理； 【解析】喷雾降温主要是利用了以下几点： ①水滴在变成 4 微米的雾滴的过程中，表面积增大了，易于水分子与外界交换热量，易于蒸发。 ②水滴的体积变小了，质量变轻，易于随空气对流，被风带走，带走热量。 【点评】考查蒸发和对流等知识点在实际中的应用。 【竞赛实战训练】 一．选择题 1． （2019 全国初中应用物理知识竞赛试题）在炒花生或栗子时，通常要往锅里放一些沙子(或粗盐)。这样做的主要目的是 ( ) A．使炒锅的温度更高 B．使花生或栗子受热均匀且避免与锅底直接接触时间过长 C．让沙子(或粗盐)吸收一些水分，使花生或栗子更加干酥脆 D．让沙子(或粗盐)吸收部分热量，防止因温度过高而使花生或栗子变焦 1.答案：B 解析：由于沙子(或粗盐)成碎粒，使花生或栗子受热均匀且避免与锅底直接接触时间过长，选项B 正确。 2． （第 18 界上海初中物理知识竞赛）同一个物体的温度可以利用摄氏温标或热力学温标表示。用摄氏温标表示为20℃，用热力学温标表示为293K。那么，当自来 水的温度升高 1℃时，用热力学温标表示这一温度的升高，下列说法中正确的是：（） A 温度升高大于 1K B 温度升高等于 1K C 温度升高小于 1K D 无法确定升高的值与1K 大小的关系。 2.答案：B 解析：热力学温标中的 1K 等于摄氏温标中的 1℃。 3.（第 19 界上海初中物理知识竞赛）为了保护航天发射台的安全，发射台的下部往往有一个大水池。 2003 年 10 月 15 日“神州”五号发射时，我们从电视实况转播 中看到，火箭喷出的炽热气体使水池内冒出了大量“白气” ，你认为这“白气”主要是 A 水受热汽化成大量水蒸汽 B 水蒸汽遇冷液化成的大量小水珠 C 水被气流冲起的大量水花 D 水蒸汽遇冷凝华成的大量小冰晶 3.答案：B 解析：炽热气体使水池内冒出的大量“白气”主要是水池内的水受热汽化成大量水蒸汽，水蒸汽上升遇冷液化成的大量小水珠，选项B 正确。 4.（第 19 界上海初中物理知识竞赛）如图 3 所示，甲容器内装 中，且乙试管与密封盖紧密接触。现给甲容器加热，则经过一段 A、 甲容器内的水先沸腾 B、 乙试管内的水先沸腾 C、 甲容器、乙试管内的水同时沸腾 D、 甲容器内的水沸腾，乙试管内的水不会沸腾 图 3 有水， 乙试管内也装有水， 并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水 时间后 4.答案：A 解析：给甲容器加热，则经过一段时间后，甲容器内的水先达到沸点沸腾，而后甲容器上方气压增大，甲容器内的水沸点升高（超过10