初中物理竞赛教程(基础篇)第15讲 物态变化 .pdf

第15讲物态变化

15.1学习提要

15.1.1分子动理论

1.分子动理论基本内容

物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用的引

力和斥力。

2.物体是由大量分子组成的

这里的分子是指构成物质的单元，即具有各种物质化学性质的最小微粒；可以是原子、

离子，也可以是分子。在运动中它们遵从相同的规律，所以统称为分子。

3.分子的热运动

（1）分子热运动，物体里大量分子做永不停息的无规则运动，随温度的升高而加剧。

扩散现象和布朗运动可以证明分子热运动的存在。

（2）布朗运动，是指悬浮在液体中的花粉颗粒永不停息的做无规则运动。它并不是分

子本身的运动。液体分子的无规则运动是布朗运动产生的原因，布朗运动虽不是分子的运动，

但其无规则性正反应了液体分子运动的无规则性。

4.分子间的相互作用力

（1）分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距的增大而减

小，随分子间距离减小而增大，但斥力的变化比引力的变化快，实际表现出来的分子力是引

力和斥力的合力。

（2）分子间作用力（指斥力和引力的合力）随分子间距离而变的规律如下：

-10

①当分子间距离小于10m时表现为斥力；

-10

②当分子间距离大于10m时表现为引力；

③当分子间距离大于分子直径10倍时，分子力变得十分微弱，可以忽略不计。

15.1.2热量

物体在热传递过程中放出或吸收的能量的多少叫做热量，用字母Q表示。热量的国际

单位是焦耳，简称焦。

热量是个过程量，只有在物体间发生热传递时才有意义，不能表示某物体含有多少热量。

15.1.3熔化和凝固

1.熔化

物体由固态变为液态的过程叫熔化。

（1）晶体熔化时，有确定的熔化温度。在熔化过程中，晶体吸收热量，但温度保

持不变。

（2）非晶体熔化时，没有确定的熔化温度，在熔化过程中，非晶体吸收热量，温

度不断上升。

（3）熔点：晶体熔化时的温度叫熔点。不同晶体的熔点不同，非晶体没有一定的

熔点。

（4）熔化热：单位质量的某种晶体，在熔点变成同温度的液体时吸收的热量，叫

做这种物质的熔化热，用字母λ表示。质量为m的某种晶体在熔点变成同温

度液体时吸收的热量为Q=λm

2.凝固

物质从液态变成固态的过程叫凝固。

（1）晶体凝固时，有确定的温度。在凝固过程中，晶体要放出热量，但温度保持不变。

（2）非晶体凝固时，没有确定的温度，在凝固过程中，非晶体放出热量，温度不断降低。

（3）凝固点：物质从液态凝固成晶体时的温度叫做凝固点。同一种物质的凝固点跟它的

熔点相同，非晶体没有一定的凝固点。

（4）单位质量的某种液体，在凝固点变成同温度的晶体时，放出的热量等于它的熔化热。

（5）熔化和凝固随时间变化的图像，如图15-1所示

AB段：晶体吸收热量，温度升高；

BC段：晶体开始熔化直到熔化结束，在熔化过程中，固液共存，吸收热量，温度保

持不变；

CD段：晶体熔液吸收热量，温度升高

DE段：晶体熔液放出热量，温度降低

EF段：晶体熔液开始凝固直到凝固结束，在凝固过程中，固液共存，温度保持不变

FG段：晶体放出热量，温度降低

15.1.4汽化和液化

1.汽化

物质从液态变成气态的过程叫做汽化。汽化的方式有两种：蒸发和沸腾。

（1）蒸发和沸腾的区别与共同点如表15-1所示

蒸发沸腾

发生部位只在液体表面进行在液体表面和内部同时进行

剧烈程度比较缓慢