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    4．2.1.液体的汽化 液体的汽化有蒸发和沸腾两种不同的形式.蒸发是发生在液体表面的汽化过程.在任何温度下都可以进行.沸腾是整个液体内部发生汽化过程.只在沸点下才能进行. ①蒸发 从微观上看.蒸发就是液体分子从液面跑出来的过程.分子从液面跑出来时.需要克服液体表面层中分子的引力做功.所以只有那些热运动动能较大的分子可以跑出来.如果不吸热.就会使液体中剩余分子的平均动能减小.温度降低.另一方面蒸气分子不断地返回到液体中去.凝结成液体.因此液体分子蒸发的数量.是液体分子跑出液面的数量.减少蒸气分子进入液面的数量. 对于液面敞开的情况.影响蒸发快慢的因素.主要有以下三种:一是液面的表面积.二是温度.三是液面上的通风情况.在液面敞开的情况下.液体会不断蒸发.直到液体全部转变为蒸起为止. 在密闭的容器中.随着蒸发的不断进行.容器内蒸汽的密度不断增大.这时返回液体中的蒸气分子数也不断增多.直到单位时间内跑出液面的分子数与反回液面的分子数相等时.宏观上看蒸发现象就停止了.这时液面上的蒸气与液体保持动态平衡.此时的蒸气叫做饱和蒸气.它的压强叫饱和蒸气压. 饱和气压与液体的种类有关.在相同的温度下.易蒸发的液体的饱和汽压大.不易蒸发的液体的饱和汽压小.对于同一种液体.饱和汽压随温度的升高而增大.饱和汽压的大小还与液面的形状有关.对于凹液面.分子逸出液面所需做的功比平液面时小.反之.对于凸液面.如小液滴或小气泡.才会显示出来.饱和汽压的数值与液面上蒸汽的体积无关.与该体积中有无其他气体无关. 在汽化过程中.体积增大.要吸收大量的热量.单位质量的液体完全变成同温度下的蒸汽所吸收的热量.叫做该物质在该温度下的汽化热.如100℃水的汽化热.液体汽化时吸热.一方面用于改变系统的内能.同时也要克服外界压强作功.如果1mol液体和饱和汽的体积分别为.且<<.对饱和汽采用理想气体方程近似处理. ②沸腾 液体内部和容器壁上存有小气泡.它能使液体能在其内部汽化.起着汽化核的作用.气泡内的总压强是泡内空气分压强和液体的饱和汽压之和,气泡外的压强是液面上的外界压强和之和.通常情况下.液体静压强忽略不计.因此.在某一温度下.液内气泡的平衡条件为.当液体温度升高时.增大.同时由温度升高和汽化.体积膨胀.导致下降.这样在新的条件下实现与的平衡.当时.无论气泡怎样膨胀也不能实现平衡.处于非平衡状态.此时骤然长大的气泡.在浮力作用下.迅速上升到液面破裂后排出蒸气.整个液体剧烈汽化.这就是沸腾现象.相应的温度叫做沸点.对于同种液体.沸点与液面上的压强有关.压强越大.沸点越高.沸点还与液体的种类有关.在同一压强下.不同液体的沸点不同. ③双层液体沸腾的分析 在外界压强的条件下.若液体A的沸点77℃.液体B的沸点100℃.现将等质量的互不相容的液体A和B注入一个容器内.形成图4-2-1的双层液体.液体B的表面上再覆盖一薄层非挥发性的.与液体A.B互不相溶的液体C.目的是防止液体B上表面的 自由蒸发.现将此液体缓慢加热.它们的温度始终相等.液体温度随时间t变化关系为图示. 加热刚开始.对应图线左侧斜坡部分.液体B不能经上表面自由蒸发.下面考察系统内部的蒸发.设想在液体A或B内部.或在A.B分界面上各形成一个气泡.仅当泡内压强等于外界压强时.它才能保持上升而逸出此系统.液体A.B内部形成的气泡的内压强.分别等于A.B的饱和汽压.A.B交界面上形成气泡的内压强则为A.B的饱和汽压之和.因为这种气泡同时与A.B接触.因此加热时.液体交界面上形成气泡的压强首先达到温度正是对应这种液体在相互接触区域发生的共同沸腾.低于A.B各自的沸点.如=67℃.当A.B中的一个全部蒸发后.系统的温度便会再次上升.对应图线的第二斜坡.温度即为容器中余留液体的沸点. 谁先全部蒸发呢?这取决于温度时.液体A.B在每个升高气泡中饱和蒸气的质量比.即.式中为温度时A.B的饱和气压.如果.则A先全部蒸发.余留液体B.=100℃. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （1）下列说法中正确的是   ▲    

    A．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力变小

    B．布朗运动反映了悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动

    C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的

    D．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度  

    （2）一定质量的某种理想气体分别经历下图所示的三种变化过程，其中表示等压变化的是   ▲   (选填A、B或C)，该过程中气体的内能   ▲   (选填“增加”、“减少”或“不变”)。

    （3）在一个大气压下，1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸汽，对外做了170J的功，阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1，水的摩尔质量M=18g/mol。则

    ①水的分子总势能变化了      ▲      J；

    ②1g水所含的分子数为      ▲     （结果保留两位有效数字）。

     


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    [物理--选修3-3]
    （1）人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程．以下说法正确的是
    ACD
    ACD
    ．（填入正确选项前的字母）
    A．液晶的分子势能与体积有关
    B．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
    C．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
    D．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
    E．金刚石、食盐、玻璃都是晶体
    （2）一足够高的内壁光滑的导热气缸开口向上，竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，如图1所示．开始时气体的体积为2.0×10-3m3，现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半；然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为400K．（大气压强为1.0×105Pa）
    ①求气缸内气体的最终体积；
    ②在图2的p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化，并用箭头在图线上标出状态变化的方向．

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    （选修模块3-3）（12分）

    （1）下列说法中正确的是   ▲    

    A．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力变小

    B．布朗运动反映了悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动

    C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的

    D．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度 

    （2）一定质量的某种理想气体分别经历下图所示的三种变化过程，其中表示等压变化的是   ▲   (选填A、B或C)，该过程中气体的内能   ▲   (选填“增加”、“减少”或“不变”)。

     


    （3）在一个大气压下，1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸汽，对外做了170J的功，阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1，水的摩尔质量M=18g/mol。则

    ①水的分子总势能变化了      ▲      J；

    ②1g水所含的分子数为      ▲     （结果保留两位有效数字）。

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     （选修模块3-3）
    （1）下列说法中正确的是   
    A．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫做热运动
    B．彩色液晶显示屏是应用液晶在不同电场中对不同颜色的光吸收强度不同制成的
    C．能量耗散说明能量在不断减少
    D．热力学第二定律也可以表述为：气体向真空的自由膨胀是不可逆的
    （2）将剩有半杯热水的玻璃杯盖子旋紧后经过一段时间，若玻璃杯盖子不漏气，则杯内水蒸汽饱和气压    （填“增大”、“减小”或“不变”），杯内气体压强    （填“增大”、“减小”或“不变”）．
    （3）如图气缸放置在水平地面上，缸内封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，外界大气压强为p，气缸内电热丝热功率为P，测得通电时间t内活塞缓慢向左移动距离为h，气缸向外界放出热量为Q，不计活塞与气缸之间的摩擦，则在时间t内缸内气体内能的变化量为    ．

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    精英家教网（选做，适合选修3-3的同学）
    （1）汽车内燃机汽缸内汽油燃烧时，气体体积膨胀推动活塞对外做功．已知在某次对外做功的冲程中汽油燃烧释放的化学能为1×103J，因尾气排放、汽缸发热等对外散失的热量为2.5×102J，则该内燃机对外所做的功为
     
    J，该内燃机的效率为
     
    ．随着科技的进步，不断设法减小热量损失，则内燃机的效率不断提高，效率
     
    （填“有可能”、“仍不可能”）达到100%．
    （2）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将4mL的纯油酸溶液滴入20L无水酒精溶液中充分混合．注射器中1mL的上述混合溶液可分50滴均匀滴出，将其中的1滴滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方精英家教网
    形小方格的边长为10mm．试解答下列问题，结果均取一位有效数字．
    ①油酸膜的面积约是多少？
    ②已知每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10-6mL，请估测油酸分子的直径．

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    同步练习册答案