高中物理 第九章 固体、液体和物态变化 4 物态变化中的能量交换互动课堂学案 新人教版选修3-3-新.doc

4物态变化中的能量交换
互动课堂
疏导引导
1.为什么熔化会吸热，凝固会放热？
由于固体分子间的强大作用，固体分子只能在各自的平衡位置附近振动，对固体加热，在其开始熔解之前，获得的能量主要转化为分子的动能，使物体温度升高，当温度升高到一定程度，一部分分子的能量足以克服其他分子的束缚，从而可以在其他分子间移动，固体开始熔解.
2.为什么晶体有确定的熔点和熔化热，非晶体却没有？
晶体熔化过程，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点.非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升.
由于在不同温度下物质由固态变成液态时吸收的热量不同，而晶体有固定的熔点，因此有固定的熔化热，非晶体没有固定的熔点，也就没有固定的熔化热.
活学巧用
一电炉的功率P=200W，将质量m=240g的固体样品放在电炉内，通电后的电炉内的温度变化如图9-4-1所示，设全部电能转化为热能并全部被样品吸收，试问：该固体样品的熔点和熔化热为多大？

图9-4-1
解析：由熔化曲线上温度不变的部分可找出熔点.根据熔化时间和电炉功率可知电流做功的多少，这些功全部转化为热并全部用于样品的熔化.
样品的熔点为60℃，熔化时间τ=2min，电流做功W=Pτ.
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Pτ=λm，得
J/kg=1×105J/kg.
答案：1×105J/kg