Инфоурок Физика ПрезентацииПрезентация по физике "Взаимные превращения жидкости, ...

Презентация по физике "Взаимные превращения жидкости, ...

Скачать материал
Скачать материал "Презентация по физике "Взаимные превращения жидкости, ..."

Получите профессию

Бухгалтер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 2 месяца

Кризисный психолог

Описание презентации по отдельным слайдам:

  • Агрегатные состояния вещества
Плавление и кристаллизация (отвердевание)
Испар...

    1 слайд

    Агрегатные состояния вещества
    Плавление и кристаллизация (отвердевание)
    Испарение и конденсация. Кипение


    Взаимные превращения жидкости, пара и твёрдого тела
    Теория:
    Практика:
    10 класс. 2012-2013 г.г.
    Учитель Шелмакова Г.К.

  • Агрегатные состояния вещества  В обычных условиях любое вещество пребывает в...

    2 слайд

    Агрегатные состояния вещества

    В обычных условиях любое вещество пребывает в одном из трех состояний – твердом, жидком или газообразном.
    Чтобы вещество перешло из твердого состояния в жидкое (плавление или таяние), из жидкого в газообразное (кипение или испарение) или из твердого в газообразное (возгонка или сублимация), требуется поступление энергии извне. При обратных процессах (таких, как конденсация или кристаллизация) вещество, напротив, отдает энергию.

  • Изменение агрегатного состояния вещества. Плавление. Кристаллизация...

    3 слайд



    Изменение агрегатного состояния вещества. Плавление. Кристаллизация


    Плавление и отвердевание
    Аморфные вещества
    Переохлаждение
    Изменение объёма тела при
    плавлении и отвердевании
    Зависимость температуры
    плавления от давления
    Затвердевание растворов

  • Плавление и отвердевание          Переход вещества из твердого состояния в жи...

    4 слайд

    Плавление и отвердевание
    Переход вещества из твердого состояния в жидкое называется плавлением, обратный переход из жидкого состояния в твердое – кристаллизацией, или отвердеванием. Плавление всегда сопровождается поглощением энергии веществом, отвердевание же происходит при выделении телом теплоты. При плавлении за счет поглощаемого тепла кинетическая энергия молекул повышается и силы взаимодействия не могут удержать частицы вещества в узлах решетки. Упорядоченное движение молекул становится хаотическим, т.е. кристаллическая решетка разрушается.
    При кристаллизации происходит сближение частиц, образующих решетку, и их потенциальная энергия уменьшается. При этом жидкость отдает свою энергию внешним телам. Таким образом, единица массы твердого вещества обладает меньшей внутренней энергией, чем единица массы того же вещества в жидком состоянии, даже если их температура одинакова.
    Опыт показывает, что температура вещества не меняется, пока происходит плавление или отвердевание. Эта температура называется температурой плавления (отвердевания). Количество тепла, необходимое для плавления тела массы m, равняется:
    Q=λm, где λ – удельная теплота плавления – это количество теплоты, необходимое для превращения 1 кг кристаллического вещества в жидкость при той же температуре. Для льда λ= 3,4·105 Дж/кг .


  • На рисунке представлен график зависимости температуры льда от полученной...

    5 слайд

    На рисунке представлен график зависимости температуры льда от полученной теплоты. Q1 – теплота, полученная льдом при нагревании;
    Q2 – теплота, полученная льдом при плавлении;
    Q3 – теплота, полученная растаявшим льдом при нагревании;
    тангенс углов наклона φ1 и φ2 пропорционален величинам теплоемкости льда и воды.

  • Аморфные вещества       Аморфные вещества (стекло, смола и т.д.) не имеют...

    6 слайд



    Аморфные вещества

    Аморфные вещества (стекло, смола и т.д.) не имеют определенной точки плавления и отвердевания и при нагревании они постепенно размягчаются, оставаясь во время плавления однородными. При затвердевании аморфных тел не происходит переход вещества в новое состояние, происходит их постепенное превращение в достаточно «густую» жидкость.
    Графики температуры отвердевающих кристаллического и аморфного тел

  • Переохлаждение
        Если охлаждать жидкость, то она начинает затвердевать...

    7 слайд

    Переохлаждение


    Если охлаждать жидкость, то она начинает затвердевать при температуре плавления. Иногда удается охладить жидкость ниже температуры плавления без того, чтобы она затвердела. Легко переохлаждается сахарный сироп, образуя леденец. По сути дела, любое аморфное вещество можно рассматривать как переохлажденную жидкость с очень большой вязкостью.
    Для начала кристаллизации необходимы так называемые «центры кристаллизации». Центрами кристаллизации могут служить мелкие, иногда невидимые даже в микроскоп кристаллики (затравка) или посторонние пылинки. Если же центров кристаллизации нет, то может произойти переохлаждение на несколько кельвин даже жидкости с небольшой вязкостью. Важным примером этого является вода. Переохлаждение чистой, без каких-либо пылинок, воды часто наблюдается в природе. Капельки тумана могут не замерзать даже при морозах, достигающих -30°С. Переохлажденная жидкость находится в неустойчивом состоянии; с течением времени под влиянием тех или иных взаимодействий переохлажденная жидкость переходит в более устойчивое при данной температуре кристаллическое состояние.

  • Изменение объема тела при плавлении и отвердевании
         При плавлении или...

    8 слайд

    Изменение объема тела при плавлении и отвердевании

    При плавлении или отвердевании происходит изменение объема веществ, а значит, и плотности. Обычно расплавленная жидкость имеет больший объем, чем твердое тело. Но есть ряд веществ, у которых, наоборот, при плавлении объем уменьшается. К таким веществам относятся лед, чугун, висмут.

  • Зависимость температуры плавления от давления          Для веществ, объем ко...

    9 слайд

    Зависимость температуры плавления от давления

    Для веществ, объем которых увеличивается при плавлении, повышение давления затрудняет увеличение объема и тем самым повышает температуру плавления.

      Затвердевание растворов
    Температура затвердевания раствора ниже, чем чистого растворителя. При замерзании не очень крепкого раствора замерзает только растворитель. При некоторой определенной концентрации замерзает весь раствор целиком при более низкой температуре.

  • Испарение и конденсация. Кипение
Изменение агрегатного состояния вещества....

    10 слайд

    Испарение и конденсация. Кипение


    Изменение агрегатного состояния вещества.
    Испарение и конденсация.
    Кипение
    Критическая температура
    Сублимация
    Фазовая диаграмма
    Уравнение теплового баланса

  • Испарение  и конденсация

              Переход вещества из жидкого состояния...

    11 слайд

    Испарение и конденсация


    Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием. Одним из наиболее распространенных случаев парообразования является испарение. Испарение – это парообразование, которое происходит только со свободной поверхности жидкости, граничащей с газообразной средой. Молекулы жидкости могут двигаться с разными скоростями. Наиболее быстрые из них обладают достаточной энергией, чтобы покинуть жидкость, преодолев силы притяжения со стороны молекул, расположенных в поверхностном слое жидкости.
    Очевидно, количество молекул, улетающих с единицы поверхности жидкости в единицу времени, тем больше, чем больше температура жидкости. Улетевшие молекулы уносят с собой энергию, поэтому при испарении происходит уменьшение температуры жидкости (охлаждение). Для поддержания неизменной температуры испаряющейся жидкости к ней необходимо подводить тепло. Количество тепла, которое необходимо сообщить жидкости для ее испарения при постоянной температуре, называется теплотой парообразования:
    Q = rm,
    где r – удельная теплота парообразования. Она показывает, какое количество тепла нужно затратить, чтобы обратить в пар 1 кг жидкости при неизменной температуре.
    Часть подводимой теплоты расходуется на совершение работы против сил притяжения между молекулами при выходе из жидкости и сообщение молекулам кинетической энергии, другая тратится на работу против сил внешнего давления при увеличении объема образовавшегося пара. Величина r уменьшается с увеличением температуры, так как меньше приходится затрачивать энергии на совершение работы выхода. Например, для воды r =2,5·106 Дж/кг при t = 0ºС, при t = 100ºС r =2,26·106 Дж/кг .
    В результате хаотического движения над поверхностью жидкости молекулы пара снова могут попасть на эту поверхность и вернуться в жидкость. Этот процесс называется конденсацией пара.

  • Кипение


          Кипение – это парообразование, которое происходит в объем...

    12 слайд

    Кипение



    Кипение – это парообразование, которое происходит в объеме всей жидкости и при постоянной температуре. При кипении по всему объему жидкости образуются быстро растущие пузырьки пара, которые всплывают наверх. В пузырьке пар насыщенный. Пузырьки пара увеличиваются в объеме, когда давление насыщенного пара превышает внешнее атмосферное давление и гидростатическое давление столба жидкости высотой от ее поверхности до места, где находится пузырек.
    С увеличением температуры окружающей жидкости давление насыщенного пара увеличивается, гидростатическое давление при подъеме пузырька уменьшается. Когда пузырек достигает поверхности жидкости, то давление насыщенного пара в нем практически равно атмосферному давлению на поверхности жидкости и пузырек лопается.
    Кипение жидкости происходит при одинаковой температуре всей жидкости, когда давление насыщенного пара равно внешнему давлению. Чем больше внешнее давление, тем выше температура кипения. И наоборот, при уменьшении давления температура кипения понижается. Так, откачивая насосом воздух из сосуда, где находится стакан с водой, можно заставить воду кипеть при комнатной температуре.
     

  • Критическая температура и критическое давление           Великий русский уче...

    13 слайд

    Критическая температура и критическое давление

    Великий русский ученый Д.И.Менделеев впервые выяснил в 1869г., что не при всякой температуре можно пар обратить в жидкость, и что для каждой жидкости существует температура , выше которой ее пары ни при каком давлении не могут быть обращены в жидкость.Такая температура называется критической. Например для воды она равна +374°С, для кислорода -188,82°С.
    Кислород и другие газы при обычных температурах не могут быть обращены в жидкое состояние, какому бы давлению их не подвергали, потому, что их температура при этом значительно выше критической. Если поместить жидкость в замкнутый сосуд и нагревать ее, то упругость паров, полученных из этой жидкости, будет расти с ростом температуры. Одновременно будет расти и плотность паров, а плотность жидкости будет уменьшаться, пока различие между паром и жидкостью будет уменьшаться, пока различие между паром и жидкостью исчезнет. Давление, при котором исчезает различие между паром и жидкостью, находящихся при критической температуре, называется критическим. Например критическая температура углекислого газа + 31,1°С, а критическое давление 73 ат. Критическая температура аммиака + 132°С, а критическое давление 109 ат. Состояние, в котором находится вещество при критической температуре и критическом давлении, называется критическим. В критическом состоянии жидкость и ее пар становятся неразличимыми. Удельная теплота парообразования при критической температуре становится равной нулю.

  • Сублимация            Есть и еще один тип фазового перехода — из твердого сос...

    14 слайд

    Сублимация
    Есть и еще один тип фазового перехода — из твердого состояния вещества непосредственно в газообразное (минуя жидкость). Такое фазовое превращение называется возгонкой, или сублимацией. Самый бытовой пример: вывешенное сушиться на мороз сырое белье. Вода в нем сначала кристаллизуется в лед, а затем — под воздействием прямых солнечных лучей — микроскопические кристаллики льда попросту испаряются, минуя жидкую фазу. Другой пример: на рок-концертах «сухой лед» (замороженная двуокись углерода CO2) используется для устройства дымовой завесы — она испаряется прямо в воздух, окутывая выступающих музыкантов и также минуя жидкую фазу. Соответственно, на преобразование твердого вещества непосредственно в газ затрачивается энергия сублимации.
    Примером обратного процесса образования кристаллов из паров является образование инея и снежинок из водяных паров воздуха.

  • Фазовая диаграмма         Кривая OT, соответствующая равновесию между твердой...

    15 слайд

    Фазовая диаграмма
    Кривая OT, соответствующая равновесию между твердой и газообразной фазами, называется кривой сублимации. Кривая TK равновесия между жидкостью и паром называется кривой испарения, она обрывается в критической точке K. Кривая TM равновесия между твердым телом и жидкостью называется кривой плавления.
    Кривые равновесия сходятся в точке T, в которой могут сосуществовать в равновесии все три фазы. Эта точка называется тройной точкой.

    Типичная фазовая диаграмма вещества.
    K – критическая точка, T – тройная точка.
    Область I – твердое тело, область II – жидкость, область III – газообразное вещество.

  • Уравнение теплового баланса           Многие расчеты процессов теплообмена, в...

    16 слайд

    Уравнение теплового баланса
    Многие расчеты процессов теплообмена, в которых происходит плавление (или отвердевание), проводят с помощью уравнения теплового баланса. Например, пусть в калориметре находилась вода m1 = 400 г при t1 = 5⁰С. К ней долили еще воды m2 = 200 г при t2 = 10⁰С и положили 800 г льда при t3 = -50⁰С. Определим, какая температура установится в калориметре. Теплоемкостью калориметра можно пренебречь, удельная теплоемкость воды Св =4200 Дж/кг, льда Сл =2100 Дж/кг, удельная теплота плавления льда λ = 34 10⁴Дж/кг. Количество тепла, которое необходимо для нагревания льда до 0⁰С, равно: Qл = mлСл Δt =84000Дж. Оно может быть получено за счет охлаждения двух порций воды до 0⁰С. Qв = Q1 + Q2 = m1СвΔt1 + m2СвΔt2 =16760 Дж. Как видно, этого тепла, выделившегося при остывании всей воды, недостаточно, чтобы весь лед нагреть до 0⁰С. Недостающее тепло для нагревания льда можно получить лишь при замерзании некоторого количества воды, т.е.
    Qл – Qв = mхλ, или mх = 200 г.
    Таким образом, в калориметре образуется смесь из (m1 + m2 – mх) = 400 г воды и (mл + mх) = 600 г льда, находящегося при температуре 0⁰С.

  • 1.    В калориметре находится m = 100 г расплавленного металла галлия при тем...

    17 слайд

    1. В калориметре находится m = 100 г расплавленного металла галлия при температуре его плавления tnл = 29,8 °C. Его начали медленно охлаждать, оберегая от внешних воздействий, и в результате температура понизилась до t = 19,8 °C, а галлий остался жидким. Когда переохлаждённый таким образом жидкий галлий размешали палочкой, он частично перешёл в твердое состояние. Найдите массу отвердевшего галлия и установившуюся в калориметре температуру. Удельная теплота плавления галлия λ = 80 кДж/кг, удельная теплоёмкость жидкого галлия c = 410 Дж/(кг • °C). Теплоёмкостью калориметра и палочки пренебречь.
     
    Решение. При отвердевании галлия выделяется теплота кристаллизации, что приводит к нагреванию системы до температуры плавления галлия tпл = 29,8 °C, поскольку только при этой температуре жидкий и твёрдый галлий будут находиться в равновесии.
    Количество теплоты, выделяющееся при отвердевании массы m1 галлия, равно λm1. Оно идёт на нагревание всего галлия до темпера­туры плавления; для этого требуется количество теплоты cm(tпл — t). Следовательно,
    m1 = cm(tпл — t) / λ ≈ 5,1 г.
    Заметим, что если бы переохлаждение было очень сильным, то теплоты кристаллизации могло бы не хватить для нагревания всей массы галлия до температуры плавления. Однако, поскольку m1 < m, то в нашем случае галлий действительно нагреется до этой температуры.
     

  • 2.    Под колоколом воздушного насоса находится вода массы  m = 40 г при темп...

    18 слайд

    2. Под колоколом воздушного насоса находится вода массы m = 40 г при температуре t0 = 0 °C. Воздух из-под колокола быстро откачивают. Благодаря интенсивному испарению воды оставшаяся часть ее замерзает. Найти массу mл образовавшегося льда, если его температура также t0 = 0 °C. Удельная теплота плавления льда λ = 0,33 МДж/кг, удельная теплота парообразования воды L = 2,3 МДж/кг.
     
    Решение. Испарившаяся вода имеет массу m–mл. На ее испарение требуется количество теплоты Q = (m–mл) L. При быстром откачивании теплота от окружающих тел не успевает передаться воде. Поэтому все это количество теплоты получается при образовании льда, т.е. Q = mл λ.
    Следовательно,
    (m–mл) L = mл λ
    и
    mл = mL/( λ + L) = 35 г.
     
     

  • 3.   В калориметре находился лёд массой mл = 0,5 кг при температуре tл = −20...

    19 слайд

    3. В калориметре находился лёд массой mл = 0,5 кг при температуре tл = −20 °C. Удельная теплоёмкость льда cл = 2100 Дж/(кг • °C), а его удельная теплота плавления λ = 340 кДж/кг. В калориметр впустили пар массой mп = 60 г при температуре tп = 100 °C. Какая температура установится в калориметре? Удельная теплоёмкость воды cв = 4100 Дж/(кг • °C), удельная теплота парообразования воды L = 2,2 •106 Дж/кг. Теплоёмкостью калориметра и потерями тепла пренебречь.
     
    Решение. Сначала нужно выяснить, что будет находиться в калориметре в конечном состоянии - только лёд, смесь льда и воды или только вода. Сравниваем количества теплоты, которые входят в уравнение теплового баланса, в первом случае. Теплота, выделяющаяся при конденсации всего пара, равна
    Q1 = Lmп = 132 кДж.

  • Презентацию приготовила ученица 10 класса школы №19 Звездина Екатерина.Спасиб...

    20 слайд

    Презентацию приготовила ученица 10 класса школы №19 Звездина Екатерина.
    Спасибо за внимание!!!

Получите профессию

Няня

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 609 756 материалов в базе

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 28.09.2015 1216
    • PPTX 2.1 мбайт
    • Рейтинг: 1 из 5
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Шелмакова Галина Константиновна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    • На сайте: 8 лет и 5 месяцев
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 13554
    • Всего материалов: 5

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Интернет-маркетолог

Интернет-маркетолог

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс повышения квалификации

ЕГЭ по физике: методика решения задач

36 ч. — 180 ч.

от 1700 руб. от 850 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 114 человек из 43 регионов

Курс повышения квалификации

Организация проектно-исследовательской деятельности в ходе изучения курсов физики в условиях реализации ФГОС

72 ч. — 180 ч.

от 2200 руб. от 1100 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 95 человек из 44 регионов

Курс повышения квалификации

Теоретическая механика: векторная графика

36 ч. — 180 ч.

от 1580 руб. от 940 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Основы программирования и мультимедиа: от структуры ПО до создания проектов

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Информационные технологии в науке и бизнесе: от концепции до реализации

10 ч.

1180 руб. 590 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Эффективное управление проектами

6 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе