同學(xué)們,在《物態(tài)變化》一章中涉及到了六種物態(tài)變化,這六種物態(tài)和人們紛繁復(fù)雜的生活相結(jié)合時(shí),產(chǎn)生了許多實(shí)際的千變?nèi)f化的物態(tài)變化。這些物態(tài)變化讓我們眼花繚亂,茫然而不知所措。為幫助大家理出一個(gè)頭緒,體會(huì)在生活中學(xué)物理,在物理中學(xué)生活。筆者根據(jù)多年的物理教學(xué)經(jīng)驗(yàn),找到了打開物態(tài)變化的鑰匙——熱量。所有的物態(tài)變化都必須在有熱量轉(zhuǎn)移的情況下才有可能發(fā)生,利用“熱量”這把“鑰匙”可解如下之謎:
1 解開“有”與“無(wú)”物態(tài)變化之謎。
例 把一杯冰水混合物,放入0℃的房間內(nèi)( )
A.冰變多。B.冰變少。
C.沒法確定。D.不變。
分析 如果選A,冰變多,那么就有水結(jié)成冰。晶體凝固有兩個(gè)必要條件:第一是溫度降到凝固點(diǎn);第二是降到到凝固點(diǎn)后繼續(xù)放熱。該題對(duì)于第一個(gè)條件是滿足的,對(duì)于第二個(gè)條件則不能滿足(水、冰、空氣都是0℃,0℃的水不能放熱),水不能結(jié)成冰,則冰不能變多,故選A是錯(cuò)的。如果選B水變多,則必有冰熔化為水。而晶體融化有兩個(gè)必要條件:第一是溫度要升高到熔點(diǎn),第二是升高到熔點(diǎn)后繼續(xù)吸熱。該題第一個(gè)條件滿足,第二個(gè)條件則不滿足(水、冰、空氣都是0℃,冰不能吸熱)所以冰并不能熔化,水就不會(huì)變多,故不能選B。由此可見,該題的冰水質(zhì)量不變,答案應(yīng)該選D。
2 解開“位置”之謎。
例 北方的冬天,空氣氣溫低,在暖和房間的玻璃上有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“冰花”,“冰花”是在室內(nèi)或室外的哪一面呢?
分析 “冰花”是水蒸氣急劇降溫至0℃以下(放熱)形成的。房間內(nèi)的空氣、玻璃、室外空氣三者溫度分別是高、中、低。室外的空氣中的水蒸氣遇到比它溫度高的玻璃時(shí)吸熱,吸熱后的水蒸氣不可能凝華。而室內(nèi)的水蒸氣遇到0℃以下的玻璃放熱才可能凝華,所以\"冰花\"在室內(nèi)。南方冬天雖不可能出現(xiàn)冰花,但可以出現(xiàn)水珠,使玻璃變模糊,也在室內(nèi)有類似之處。當(dāng)夏天溫度太高的汽車內(nèi)用空調(diào)時(shí),車窗玻璃上也會(huì)出現(xiàn)水珠,而水珠卻在車外。
3 解開“時(shí)間”之謎。
例 自然界中“霧、露、霜”為什么一般出現(xiàn)在晴朗天氣的早晚氣溫較低時(shí)?
分析 “霧、露、霜”的形成都是必須要放熱量才能發(fā)生的物態(tài)變化。只有天氣晴朗時(shí),白天空氣中有大量的高溫水蒸氣,早晚氣溫明顯下降,空氣中的水蒸氣放出足夠多的熱量,才可能液化而出現(xiàn)“霧、露”或者溫度急劇下降至0℃以下時(shí),水蒸氣放熱凝華成“霜”。
4 解開是“誰(shuí)在變”之謎。
例 夏天打開冰箱的冷凍室,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“白氣”,“白氣”是哪兒的水蒸氣液化形成的?
分析 水蒸氣要液化必須要放出熱量。打開冰箱時(shí),冰箱里的冷空氣與冰箱外的熱空氣相遇,只有冰箱外溫度較高的的水蒸氣才能放熱,才可能液化。所以“白氣”是冰箱外的水蒸氣放出熱量液化來(lái)的。