我們說物體吸熱和放熱,這裡的熱,指的是能量。熱力學第一定律告訴我們:熱可以轉變為功,功也可以轉變為熱,消耗一定的功,必產生一定的熱,一定的熱消失時,也必產生一定的功。
溫度計
定義:溫度計是用來測量物體溫度的工具。種類:實驗用溫度計、體溫計、寒暑表(水銀、酒精、煤油)
三種溫度計的比較:
| 實驗用溫度計 | 體溫計 | 寒暑表 |
原理 | 液體熱脹冷縮 | ||
構造 | 無縮口 | 有縮口 | 無縮口 |
使用注意事項 | 不能離開被測物體讀數 | 可離開被測物體讀數 | 不能離開被測物體讀數 |
測溫 | 不能甩 | 用前要甩 | 不能甩 |
量程 | -20℃-110℃ | 35℃-42℃ | -30℃-50℃ |
分度值 | 1℃ | 0.1℃ | 1℃ |
製作原理:根據液體的熱脹冷縮性質製成的。
結構特點:是一根內徑很小、密封的玻璃管,管的下端是裝液體的玻璃泡,管上有刻度。
溫度單位:包括℃攝氏度(攝氏溫度)和K開爾文(熱力學溫度)。
攝氏溫度的規則:冰水混合物的溫度為0℃,在一標準大氣壓下沸水的溫度為100℃。
熱力學溫度:宇宙中溫度下限為-273℃,稱為絕對零度。以絕對零度為起點的溫度稱為熱力學溫度。-273℃=0K
兩者關係:T(熱力學溫度)=t(攝氏溫度)+273
熔化和凝固
物質存在的三種狀態:固態、液態、氣態。物質由一種狀態變成另一種狀態叫狀態變化。熔化指物質由固態變成液態的現象,凝固指物質由液態變成固態的現象。
觀察海波的熔化過程,然後分析海波的熔化圖像。
固體可分為晶體和非晶體。晶體在熔化時有一定的熔化溫度,非晶體在熔化時沒有一定的熔化溫度。
晶體熔化的兩個必要條件:溫度要達到熔點,要繼續加熱。
汽化——蒸發和沸騰
汽化:物質由液態變成氣態的現象。汽化的兩種方式:蒸發和沸騰。
蒸發:是可以在任何溫度下發生,但只能在液體表面發生的汽化現象。
影響蒸發快慢的因素:(1)液體的溫度越高,蒸發越快,(2)液體的表面積越大,蒸發越快,(3)加快液體表面上方的空氣流動,蒸發越快。
蒸發吸熱,同時蒸發吸熱有致冷作用。
沸騰:是在一定溫度下在液體內部和表面同時發生的劇烈的汽化現象。沸騰時,液體中形成大量的氣泡上升變大,到液體表面破裂開來。
液體沸騰時的溫度稱為沸點。分餾法 (fractionation)是利用沸點不同進行分餾,然後精製純化的方法。利用分餾法加熱混合液,可以對混合液進行分離。
液化
液化:物質由氣態變成液態的現象。“白氣”“白煙”、霧、露水、雨都是水蒸氣遇到冷的物體液化形成的小水滴。使氣體液化的方法:降低溫度、壓縮體積。
實驗表明:所有的氣體在溫度降到足夠低時都可以液化,所有的氣體在壓強減小時,沸點降低,壓強增大時沸點升高。
使氣體液化的好處是縮小體積,方便運輸、貯存,如液化天然氣。
液化放熱。被100℃的水蒸氣燙傷要比100℃的開水燙傷更嚴重,為什麼?因為水蒸氣液化時放熱,比同溫度的開水放出的熱量更多。
升華和凝華
升華:物質由固態直接變成氣態的現象。凝華:物質由氣態直接變成固態的現象。
霜、雪的形成:空氣中的水蒸氣遇到冷空氣直接凝華變成固態小冰粒。