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物质由一种状态变为另一种状态的过程称为物态变化(change of state)
首先是物质的固态和液态,这两者之间的关系,物质从固态转换为液态时,这种现象叫熔化,熔化要吸热,比如冰吸热熔化成水,反之,物质从液态转换为固态时,这种现象叫凝固,凝固要放热,比如水放热凝固成冰.在这些从固态转换为液态的固体又分为晶体和非晶体,晶体有熔点,就是温度达到熔点时就会熔化,熔化时温度不会高于熔点,完全融化后温度才会上升.非晶体没有固定的熔点,所以熔化过程中的温度不定.
然后是物质气态与液态的变化关系,物质从液态转换为气态,这种现象叫汽化,汽化又有蒸发和沸腾两种方式,蒸发发生在液体表面,可以在任何温度进行,是缓慢的.沸腾发生在液体表面及内部,必须达到沸点,是剧烈的.汽化要吸热,液体有沸点,当温度达到沸点时,温度就不会再升高,但是仍然在吸热;物质从气态转换为液态时,这个现象叫液化,液化要放热.例如水蒸气液化为水,水蒸发为水蒸气.
最后是我们不常见的物质固态和气态的关系,物质从固态直接转换为气态,这种现象叫做升华,然后是物质直接从气态转换为固态,这叫凝华,升华吸热,凝华放热.
在发生物态变化之时,物体需要吸热或放热.当物体由高密度向低密度转化时,就是吸热;由低密度向高密度转化时,则是放热.而吸热或放热的条件是热传递,所以物体不与周围环境存在温度差,就不会产生物态变化.例如0摄氏度的冰放在0度的空气中不会熔化.
这就是物态变化三者之间的关系,他们转换的依据主要是温度.
物质从固态变为液态,从液态变为气态以及从固态直接变为气态的过程,需要从外界吸收热量;而物质从气态变为液态,从液态变为固态以及从气态直接变为固态的过程中,向外界放出热量.
所以融化 汽化 升华 为吸热 且使自身温度升高 周围温度降低 凝固 液化 凝华 为放热 且使自身温度降低 周围温度升高
这个过程是放热。
凝华是物质从气态直接转化为固态的过程,需要释放能量。从微观的角度来看,凝华过程中分子或原子之间的距离变小,分子或原子的振动或运动速度减慢,分子或原子的动能减小,为了释放多余的能量,会放热。
在凝华过程中,物质需要克服分子间的引力,使其从气态直接转化为固态,这需要消耗能量。这个过程是放热的,释放出的能量会补偿消耗的能量,使得整个过程的能量守恒。
熔化吸热(固态-液态):
1.马路上的沥青经太阳晒后吸热熔化;
2.蜡烛点燃后吸热熔化。
凝固放热(液态-固态):
1.冬天的水结成冰。
2.蜡烛熄灭后又变硬。
汽化吸热(液态-气态):
1.夏天洒在地面上的水干了。
2.水烧开后形成水蒸汽。
液化(气态-液态):
1.雨,水蒸气与热空气一起上升,在高空遇冷时,水蒸气凝结成雨。
2.冬天口里呼出的白气。
升华(固态-气态):
1.放在衣柜里的樟脑丸过一段时间不见了。
2.碘加热后直接变成蒸汽。
凝华(气态-固态):
1.灯泡钨丝受热升华,形成钨蒸气,然后在灯泡上凝华成固态钨。
2.冬天窗户上的松花。
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