固体和液体
§3．1 固体的有关性质
固体可以分为晶体和非晶体两大类。岩盐、水晶、明矾、云母、冰、金属等都是晶体；玻璃、沥清、橡胶、塑料等都是非晶体。
(1)晶体和非晶体
晶体又要分为单晶体和多晶体两种。单晶体具有天然规则的几何外形，如雪花的形状总是六角形的。并且，单晶体在各个不同的方向上具有不同的物理性质，即各向导性。如力学性质(硬度、弹性模量等)、热性性质(热胀系数、导热系数等)、电学性质(介电常数、电阻率等)、光学性质(吸收系数、折射率等)。如云母结晶薄片，在外力作用下很容易沿平行于薄片的平面裂开，但在薄片上裂开则要困难得多；在云母片上涂一层薄薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母片的反面，则石蜡将以接触点为中心、逐渐向四周熔化，熔化了的石蜡成椭圆形，如果用玻璃片做同样的实验，熔化了的石蜡成圆形，这说明非晶体玻璃在各方向的导热系数相同，而晶体云母沿各方向的导热系数不同。
因多晶体是由大量粒(小晶体)无规则地排列组合而成，所以，多晶体不但没有规则的外形，而且各方向的物理性质也各向同性。常见的各种金属材料就是多晶体。
但不论是单晶体还是多晶体，都具有确定的熔点，例如不同的金属存在着不同的熔点。
非晶体没有天然规则的几何外形，各个方向的物理性质也相同，即各向同性。非晶体在加热时，先逐渐变软，接着由稠变稀，最后成为液体，因此，非晶体没有一定的熔点。晶体在加热时，温度升高到熔点，晶体开始逐渐熔解直到全部融化，温度保持不变，其后温度才继续上升。因此，晶体有一定的熔点。
(2)空间点阵
晶体与非晶体性质的诸多不同，是由于晶体内部的物质微粒(分子、原子或离子)依照一定的规律在空间中排列成整齐的后列，构成所谓的空间点阵的结果。
图3-1-1是食盐的空间点阵示意图，在相互垂直的三个空间方向上，每一行都相间的排列着正离子(钠离子)和负离子(氯离子)。
晶体外观的天然规则形状和各向异性特点都可以用物质微粒的规则来排列来解释。在图3-1-2中表示在一个平面上晶体物质微粒的排列情况。从图上可以看出，沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上，物质微粒的数目不同，直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少。正因为在不同方向上物质微粒排列情况不同，才引起晶体在不同方向上物理性质的不同。
组成晶体的粒子之所以能在空间构成稳定、周期性的空间点阵，是由于晶体微粒之间存在着很强的相互作用力，晶体中粒子的热运动不能破坏粒子之间的结合，粒子仅能在其平衡位置(结点处)附近做微小的热振动。晶体熔解过程中达熔点时，它吸收的热量都用来克服有规则排列的空间点阵结构，所以，这段时间内温度就不会升高。
例题:NaCl的单位晶胞是棱长a=5.6word/media/image5_1.png10
word/media/image6_1.pngm的立方体，如图7-1-3。黑点表示Na
word/media/image7_1.png位置，
圆圈表示Cl
word/media/image9_1.png位置，食盐的整体就是由这些单位晶胞重复而得到的。Na原子量23，Cl原子量35.5，食盐密度
word/media/image10_1.pngg/m
word/media/image11_1.png。我们来确定氢原子的质量。
在一个单位晶胞里，中心有一个Naword/media/image7_1.png，还有12个Na
word/media/image7_1.png位于大立方体的棱上，棱上的每一个Na
word/media/image7_1.png同时为另外三个晶胞共有，于是属于一个晶胞的Na
word/media/image7_1.png数n
word/media/image12_1.png=1+
word/media/image13_1.png=4，Cl
word/media/image9_1.png数n
word/media/image14_1.png=4。晶胞的质量m=4(m
word/media/image15_1.png+m
word/media/image16_1.png)原子质量单位。
word/media/image17_1.pnga
word/media/image18_1.png=4(23+35.5)
word/media/image5_1.pngm
word/media/image19_1.png，得m
word/media/image19_1.png=1.67
word/media/image5_1.png10
word/media/image20_1.pngkg。
§3．2 固体的热膨胀
几乎所有的固体受热温度升高时，都要膨胀。在铺设铁路轨时，两节钢轨之间要留有少许空隙，给钢轨留出体胀的余地。一个物体受热膨胀时，它会沿三个方向各自独立地膨胀，我们先讨论线膨胀。
固体的温度升高时，它的各个线度(如长、宽、高、半径、周长等)都要增大，这种现象叫固体的线膨胀。我们把温度升高1℃所引起的线度增长跟它在0℃时线度之比，称为该物体的线胀系数。
设一物体在某个方向的线度的长度为word/media/image21_1.png，由于温度的变化△T所引起的长度的变化△
word/media/image21_1.png。由实验得知，如果△T足够小，则长度的变化△
word/media/image22_1.png与温度的变化成正比，并且也与原来的长度
word/media/image21_1.png成正比。即△
word/media/image21_1.png=
word/media/image23_1.png△T．式中的比例常数
word/media/image24_1.png称作线膨胀系数。对于不同的物质，
word/media/image25_1.png具有不同的数值。将上式改写为
word/media/image26_1.png.
word/media/image27_1.png。所以，线膨胀系数α的意义是温度每改变1K时，其线度的相对变化。
即： word/media/image28_1.png
式中word/media/image29_1.png的单位是1/℃，
word/media/image30_1.png为0℃时固体的长度，
word/media/image31_1.png为
word/media/image32_1.png℃时固体的长度，一般金属的线胀系数大约在
word/media/image33_1.png/℃的数量级。
上述线胀系数公式，也可以写成下面形式
word/media/image34_1.png
如果不知道0℃时的固体长度，但已知word/media/image35_1.png℃时固体的长度，则
word/media/image36_1.png℃时的固体长度
word/media/image37_1.png为
word/media/image38_1.png
于是word/media/image39_1.png，这是线膨胀有用的近似计算公式。
对于各向同性的固体，当温度升高时，其体积的膨胀可由其线膨胀很容易推导出。为简单起见，我们研究一个边长为l的正方体，在每一个线度上均有：
word/media/image40_1.png
word/media/image41_1.png。因固体的α值很小，则
word/media/image42_1.png相比非常小，可忽略不计，则
word/media/image43_1.png
word/media/image44_1.png
式中的3α称为固体的体膨胀系数。
随着每一个线度的膨胀，固体的表面积和体积也发生膨胀，其面膨胀和体膨胀规律分别是
word/media/image45_1.png
word/media/image46_1.png
考虑各向同性的固体，其面胀系数γ、体胀系数β跟线胀系数α的关系为
γ=2α，β=3α。
例1:某热电偶的测温计的一个触点始终保持为0℃，另一个触点与待测温度的物体接触。当待测温度为t℃时，测温计中的热电动势力为
word/media/image47_1.png
其中word/media/image48_1.png℃-1,
word/media/image49_1.pngmv•℃-2。如果以电热电偶的热电动势ε为测温属性，规定下述线性关系来定义温标
word/media/image50_1.png，即
word/media/image51_1.png。并规定冰点的
word/media/image52_1.png，汽点的
word/media/image53_1.png，试画出
word/media/image54_1.png的曲线。
分析:温标word/media/image55_1.png以热电动势ε为测温属性，并规定
word/media/image56_1.png与ε成线性关系。又已知ε与摄氏温标温度t之间的关系，故
word/media/image57_1.png与t的关系即可求得。系数a和b由规定的冰点和汽点的
word/media/image58_1.png值求得。
解:已知word/media/image59_1.png，得出
word/media/image60_1.png与t的关系为
word/media/image61_1.png。
规定冰点的
word/media/image63_1.png℃，
word/media/image64_1.png
规定汽点的t=100℃，word/media/image65_1.png代入，即可求得系a与b为
b=0,word/media/image66_1.png
于是，word/media/image67_1.png和t的关系为
word/media/image68_1.png
word/media/image69_1.png曲线如图3-2-1所示，
word/media/image70_1.png与t之间并非一一对应，且
word/media/image71_1.png有极值
word/media/image72_1.png。
例2:有一摆钟在25℃时走时准确，它的周期是2s，摆杆为钢质的，其质量与摆锤相比可以忽略不计，仍可认为是单摆。当气温降到5℃时，摆钟每天走时如何变化？已知钢的线胀系数 word/media/image73_1.png℃-1。
分析:钢质摆杆随着温度的降低而缩短，摆钟走时变快。不管摆钟走时准确与否，在盘面上的相同指示时间，指针的振动次数是恒定不变的，这由摆钟的机械结构所决定，从而求出摆钟每天走快的时间。
解:设25℃摆钟的摆长word/media/image74_1.png，周期
word/media/image75_1.png，5℃时摆长为
word/media/image76_1.png，周期
word/media/image77_1.png，则
word/media/image78_1.png
由于word/media/image79_1.png，因此
word/media/image80_1.png，说明在5℃时摆钟走时加快
在一昼夜内5℃的摆钟振动次数word/media/image81_1.png，这温度下摆钟指针指示的时间是
word/media/image82_1.png。
这摆钟与标准时间的差值为△t，
word/media/image83_1.png
word/media/image84_1.png
§3．3 液体性质
3．3．1、液体的宏观特性及微观结构
液体的性质介于固体与气体之间，一方面，它像固体一样具有一定的体积，不易压缩；另一方面，它又像气体一样，没有一定的形状，具有流动性，在物理性质上各向同性。
液体分子排列的最大特点是远程无序而短程有序，即首先液体分子在短暂时间内，在很小的区域(与分子距离同数量级)作规则的排列，称为短程有序；其次，液体中这种能近似保持规则排列的微小区域是由诸分子暂时形成的，其边界和大小随时改变，而且这些微小区域彼此之间的方位取向完全无序，表现为远程无序。因而液体的物理性质在宏观上表现为各向同性。
液体分子间的距离小，相互作用力较强，分子热运动主要表现为在平衡位置附近做微小振动，但其平衡位置又是在不断变化的，因而，宏观上表现为液体具有流动性。
3．3．2、液体的热膨胀
液体没有一定的形状，只有一定的体积，因此对液体只有体膨胀才有意义。实验证明，液体的体积跟温度的关系和固体的相同，也可以用下面的公式表示：
word/media/image85_1.png
式中word/media/image86_1.png是在0℃时的体积，
word/media/image87_1.png是液体在t℃时的体积，β是液体的体胀系数，一般液体的体胀系数比固体大1～2个数量级，并且随温度升高有比较明显的增大。
液体除正常的热膨胀外，还有反常膨胀的现象，例如水的反常膨胀，水在4℃时体积最小，密度最大，而4℃以下体积反而变大，密度变小，直到0℃时结冰为止，正是由于水的这一奇特的性质，使得湖水总是从湖面开始结备，随着气温下降，冰层从湖面逐渐向下加厚，也亏得这一点，水中的生物才安然地度过严冬。
3．3．3、物质的密度和温度的关系
固体和液体的体积随温度而变化，这将引起物体的密度变化，设某物体的质量为m，它在0℃时的体积为word/media/image86_1.png，则0℃时该物体的密度是
word/media/image88_1.png。设物体在t℃时密度
word/media/image89_1.png，体积
word/media/image90_1.png，则
word/media/image91_1.png。
又有word/media/image85_1.png，式中β是固体或液体的体膨胀系数，代入
word/media/image92_1.png表达式得
word/media/image93_1.png。
例1 一支水银温度计，它的石英泡的容积是0.300cm3，指示管的内径是0.0100cm，如果温度从30.0℃升高至40.0℃，温度计的水银指示线要移动多远？(水银的体胀系数word/media/image94_1.png/℃)
解：查表可得石英的线胀系数word/media/image95_1.png/℃，则其体胀系数为
word/media/image96_1.png/℃。与水银的体胀系数
word/media/image97_1.png/℃相比很小可忽略不计，所以当温度升高时，可以认为石英泡的容积不变，只考虑水银的膨胀，水银体积的增量
word/media/image98_1.png
word/media/image99_1.png
word/media/image100_1.png
水银体积的增量△V，这是在水银指示管中水银上升的体积，所谓水银指示线移动的长度，就是水银上升的高度，即
word/media/image101_1.png
word/media/image102_1.png
说明 有些仪器，例如液体温度计，就是利用液体体积的热膨胀特性作为测量依据的。由于体胀系数β与测量物质的种类有关，而且即使是同种物质，β还与温度及压强有关，因此在使用这些仪器时，应考虑到由于β的变化而引起的测量误差。例如一支水银温度计，在冰点校准为0℃，在水的沸点校准为100℃，然后将二者间均分100份，刻上均匀刻度。严格地说，这种刻度是不准确的。由于β值随温度的升而增大，所以在高温处刻度应该稀一些，在低温处应该密一些；如果均匀刻度，则在测高温时读数会偏高，而在低温时读数会偏低。不过这种差别并不大，一般可以忽略。
§3．4 液体的表面张力
3．4．1、表面张力和表面张力系数
液体下厚度为分子作用半径的一层液体，叫做液体的表面层。表面层内的分子，一方面受到液体内部分子的作用，另一方面受到气体分子的作用，由于这两个作用力的不同，使液体表面层的分子分布比液体内部的分子分布稀疏，分子的平均间距较大，所以表面层内液体分子的作用力主要表现为引力，正是分子间的这种引力作用，使表面层具有收缩的趋势。
液体表面的各部分相互吸引的力称为表面张力，表面张力的方向与液面相切，作用在任何一部分液面上的表面张力总是与这部分液面的分界线垂直。
表面张力的大小与所研究液面和其他部分的分界线长度L成正比，因此可写成
word/media/image104_1.png
式中word/media/image105_1.png称为表面张力系数，在国际单位制中，其单位是N/m，表面张力系数
word/media/image105_1.png的数值与液体的种类和温度有关。
3．4．2表面能
我们再从能量角度研究张力现象，由于液面有自动收
缩的趋势，所以增大液体表面积需要克服表面张力做功，由图3-4-1可以看出，设想使AB边向右移动距离△x，则此过程中外界克服表面张力所做的功为
word/media/image106_1.png
式中△S表示AB边移动△x时液膜的两个表面所增加的总面积。若去掉外力，AB边会向左运动，消耗表面自由能而转化为机械能，所以表面自由能相当于势能，凡势能都有减小的趋势，而
word/media/image108_1.png，所以液体表面具有收缩的趋势，例如体积相同的物体以球体的表面积最小，所以若无其他作用力的影响，液滴等均应为球体。
例 将端点相连的三根细线掷在水面上，如图3-4-2所示，其中1、2线各长1.5cm，3线长1cm，若在图中A点滴下某种杂质，使表面张力系数减小到原来的0.4，求每根线的张力。然后又把该杂质滴在B点，求每根线的张力：已知水的面表张力系数α=0.07N/m。
A滴入杂质后，形成图3-4-3形状，取圆心角为θ的一小段圆弧，该线段在线两侧张力和表面张力共同作用下平衡，则有
word/media/image110_1.png，式中
word/media/image111_1.png代入后得
word/media/image112_1.png。
B中也滴入杂质后，线3松弛即word/media/image113_1.png，形成圆产半径
word/media/image114_1.pngcm，仿上面解法得
word/media/image115_1.png。
3．4．3、表面张力产生的附加压强
表面张力的存在，造成弯曲液面的内、外的压强差，称为附加压强，其中最简单的就是球形液面的附加压强，如图3-4-4所示，在半径为R的球形液滴上任取一球冠小液块来分析(小液块与空气的分界面的面积是word/media/image116_1.png，底面积是S，底面上的A点极靠近球面)，此球冠形小液体的受力情况为：
在S面上处处受与球面垂直的大气压力作用，由对称性易知，大气压的合力方向垂直于S面，大小可表示为 word/media/image117_1.png。
在分界线上(图中的虚线处)处处受到与球面相切的表面张力的作用，这些表面张力的水平分力相互抵消，故合力也与S面垂直，大小为
word/media/image118_1.png
球冠形液块的重力mg，但因A点极邻近液面，所以截块很小，mg的数值可忽略。
根据小液块的力学平衡条件可得
word/media/image120_1.png
将word/media/image121_1.png及R、f的表示式代入上式可得
word/media/image122_1.png
应该指出是上式是在凸液面条件下导出的，但对凹液面也成立，但凹球形液面(如液体中气泡的表面)内的压强p小于外部压强
word/media/image124_1.png，另外，对球形液泡(如肥皂泡)由于其液膜很薄，液膜的内外两个表面的半径可看成相等，易得球形液泡内部压强比外部压强大
word/media/image125_1.png数值。
例 当两个相接触的肥皂泡融合前，常有一个中间阶段，在两个肥皂泡之间产生一层薄膜，见图3-4-5所示。
(1)曲率半径word/media/image126_1.png和
word/media/image127_1.png已知，求把肥皂泡分开的薄膜的曲率半径。
(2)考虑word/media/image128_1.png的特殊情况，在中间状态形成前，肥皂泡的半径是什么？在中间膜消失后，肥皂泡的半径是什么？我们假定，肥皂泡里的超压只与表面张力及半径有关，而且比大气压小得多，因此泡内的气体体积不会改变。
解 ：(1)设肥皂液的表面张力系数为word/media/image105_1.png，则液泡内的超压为
word/media/image129_1.png，因此半径小的液泡内的超压大，泡内气体的压强也就比较大，所以连体过渡泡的中间隔膜应向半径较大的泡一边凸出。
设中间隔膜的曲率半径为word/media/image130_1.png，则该曲面产生的附加压强为
word/media/image131_1.png，为了使中间状态的隔膜保持平衡，应有
word/media/image133_1.png
即word/media/image134_1.png。
(2)当word/media/image135_1.png时，隔膜的曲率半径
word/media/image136_1.png，即是一个平面，在界线上任取一点A，它受到两个球面及薄膜的表面张力
word/media/image137_1.png、
word/media/image138_1.png、
word/media/image139_1.png均跟各面相切，如图3-4-6所示。由于是同一种液体，故三力大小
word/media/image140_1.png，平衡时它们的方向彼此夹120º角，
word/media/image141_1.png应组成等边三角行，“球幅”的高度d=r/2，所以每过过渡泡的体积为
word/media/image142_1.png
而压强word/media/image143_1.png
设生成过渡泡前的肥皂泡半径为R，则
word/media/image144_1.png
生成大泡半径为word/media/image145_1.png，则
word/media/image146_1.png
依据玻意耳定律有
word/media/image147_1.png
word/media/image148_1.png
若考虑到word/media/image149_1.png>>
word/media/image150_1.png，则泡内气体总体积可认为不变，故可近似得出
word/media/image151_1.png
说明 对本题，比较有意思的是，泡内超压△p比大气压小得多时，气体的总体积保持不变。
3．4．4、浸润和不浸润
液体与固体接触的表面，厚度等于分子作用半径的一层液体称为附着层。在附着层中的液体分子与附着层外液体中的分子不同。若固体分子对附着层内的分子作用力—附着力，大于液体分子对附着层的分子作用力——内聚力时，则附着层内的分子所受的合力垂直于附着层表面，指向固体，此时若将液体内的分子移到附着层时，分子力做正功，该分子势能减小。固一个系统处于稳定平衡时，应具有最小的势能，因此液体的内部分子就要尽量挤入附着层，使附着层有伸长的趋势，这时我们称液体浸润固体。反之，我们称液体不浸润固体。
在液体与固体接触处，分别作液体表面的切线与固体表面的切线，在液体内部这两条切线的夹角θ，称为接触角。图3-4-7中，液体与固体浸润时，θ为锐角；液体与固体不浸润时，θ为钝角。两种理想情况是θ=0时，称为完全浸润；θ=π时，称为完全不浸润。
例如：水和酒精对玻璃的接触角θ≈0º，是完全浸润；水银对玻璃的接触角θ≈140º，几乎完全不浸润。
由于液体对固体有浸润和不浸润的情况，所以细管内的液体自由表面呈现不同的弯曲面，叫做弯月面。若液体能浸润管壁，管内液面呈凹弯月面；若液体不能浸润管壁，管内液面呈凸弯月面。液体完全浸润管壁，则θ=0，弯月面是以管径为直径的凹半球面；液体完全不浸润管壁，则θ=π，弯月面是以管径为直径的凸半球面。
例 在航天飞机中原有两个圆柱形洁净玻璃容器，其中分别装有一定量的水和水银，如图3-4-7(a)和(b)。当航天飞机处于失重状态时，试分别画出这两个容器中液体的形状。
分析：在失重情况下，液体的形状取决于表面张力和与玻璃浸润情况。
解：由于水银对玻璃是不浸润的，附着层面积要尽量小，水对玻璃是浸润的，附着层面积要尽量大，因此将形成如图7-4-8所示的形状。
3．4．5、毛细现象
管径很细的管子叫做毛细管。将毛细管插入液体内时，管内、外液面会产生高度差。如果液体浸润管壁，管内液面高于管外液面；如果液体不浸润管壁，管内液面低于管外液面。这种现象叫毛细现象。如图3-4-9所示为浸润液体的情形。设毛细管的半径为r，液体的表面张力系数为α，接触角θ，管内液面比管外液面高h。则凹形液面产生的向上的表面张力是word/media/image154_1.png，管内h高的液柱的重力是
word/media/image155_1.png，固液注平衡，则：
word/media/image156_1.png
对于液面不浸润管壁的情况，上式仍正确，此时θ是钝角，h是负值，表示管内液面低于管外液面。
如果液体完全浸润管壁θ=0，为凹半球弯月面，表面张力沿管壁身上，word/media/image157_1.png。
例 在两端开口，半径1mm的玻璃毛细管内装满水，然后把它竖直放置，这时留在管中水柱有多长？水的表面张力系数
word/media/image159_1.png。
解：水能完全浸润管壁，留在管内的水柱重量应与上下两个弯月面的表面张力相平衡。
注意：上弯月面θ=0，下弯月面θ=π。
于是word/media/image160_1.png
word/media/image161_1.png
§3．5 典型例题分析
例1、绷紧的肥皂薄膜有两个平行的边界，线AB将薄膜分隔成两部分(如图3-5-1)。为了演示液体的表面张力现象，刺破左边的膜，线AB受到表面张力作用被拉紧，试求此时线的张力。两平行边之间的距离为d，线AB的长度为l(l＞πd/2)，肥皂液的表面张力系数为word/media/image105_1.png。
解：刺破左边的膜以后，线会在右边膜的作用下形状相应发生变化(两侧都有膜时，线的形状不确定)，不难推测，在l＞πd/2的情况下，线会形成长度为
word/media/image163_1.png的两条直线段和半径为d/2的半圆，如图3-5-2所示。线在C、D两处的拉力及各处都垂直于该弧线的表面张力的共同作用下处于平衡状态，显然
word/media/image164_1.png
式中为在弧线上任取一小段所受的表面张力，
word/media/image166_1.png指各小段所受表面张力的合力，如图3-5-2所示，在弧线上取对称的两小段，长度均为r△θ，与x轴的夹角均为方θ，显然
word/media/image167_1.png
而这两个力的合力必定沿x轴方向，(他们垂直x轴方向分力的合力为零)，这样
word/media/image168_1.png
所以
word/media/image169_1.png
因此 word/media/image170_1.png
说明 对本题要注意薄膜有上下两层表面层，都会受到表面张力的作用。
例2、在水平放置的平玻璃板上倒一些水银，由于重力和表面张力的影响，水银近似呈圆饼形状(侧面向外凸出)，过圆盘轴线的竖直截面如图3-5-3所示。为了计算方便，水银和玻璃的接触角可按180º计算，已知水银密度word/media/image171_1.png，水银的表面张力系数
word/media/image172_1.png。当圆饼的半径很大时，试估算厚度h的数值大约是多少(取一位有效数字)？
分析：取圆饼侧面处宽度为△x，高为h的面元△S，图3-5-3所示。由于重力而产生的水银对△S侧压力F，由F作用使圆饼外凸。但是在水银与空气接触的表面层中，由于表面张力的作用使水银表面有收缩到尽可能小的趋势。上下两层表面张力的合力的水平分量必与F反向，且大小相等。△S两侧表面张力
word/media/image174_1.png可认为等值反向的。
解：word/media/image175_1.png
word/media/image176_1.png
word/media/image177_1.png
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由于0<θ<90º,有 word/media/image179_1.png
例3、在连通器的两端吹出两个相同的球形肥皂泡A和B后，如图3-5-4，关闭活栓K，活栓
word/media/image181_1.png和
word/media/image182_1.png则依旧打开，两泡内的空气经管相通，两泡相对平衡。(1)若A泡和B泡的形状小于半球，试证明A泡和B泡之间的平衡是稳定的。若A泡和B泡的形状大于半球，试证明A泡和B泡之间的平衡是不稳定的。(2)若A泡和B泡的形状大于半球，设两管口的半径均为
word/media/image183_1.png，A泡和B泡的半径均为
word/media/image184_1.png。试问当A泡和B泡分别变化成何种形状时，两泡能再次达到平衡，设空气因压缩或膨胀所引起的密度变化可以忽略。
分析：开始时，A泡B泡均小于半球，泡半径应大于管半径。若因扰动使A泡缩小，则泡半径增大，表面张力应减小，A泡内压强变小，这时B泡内气体过来补充，使A泡恢复扰动前的形状，重新达到平衡。对于A泡因扰动稍增大，或B泡因扰动稍增大或缩小的情形可作同样分析。
若A、B泡形状相同，均大于半球。因扰动使A泡缩小，则泡半径变小，表面张力相应增加，A泡内压强变大，使气体从A泡到B泡，A泡缩小和B泡增大后，扰动将持续发展。总之，当A泡和B泡的形状大于半球时，其间的平衡是不稳定的。值得注意的是，当A泡缩小到半球形状时，即当
word/media/image186_1.png时，A泡半径最小。若再收缩使形状小于半球时，A泡半径再度增大，根据上面的分析，A泡内的压强将再度下降。当A泡小于半球，B泡大于半球，而两者的半径相同时，两泡内的压强再次相同，这又是一个新的平衡状态。
解：(1)见上面的分析。
(2)新的平衡状态为A泡小于半球，B泡大于半球，两者半径均为r，图3-5-5，有
word/media/image188_1.png
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解得r=3.04cm
例4、在相互平行的石墨晶格上，原子排成正六角形栅格，即“蜂窝结构”如图1-5-6(a)所示，平面上原子间距为word/media/image190_1.pngm，若石墨的密度为
word/media/image191_1.png，求两层平面间的距离。(碳原子量为12)
解：显然应根据晶格模型进行研究，把晶格平面适当平移，使上下层原子正好对齐，这时原子系统可看成如图3-5-6(b)那样，每个原子属于6个不同晶胞，因此一个晶胞中12/6=2个原子，word/media/image192_1.png石墨中的原子数是
word/media/image193_1.png个。晶胞数是上述原子数的一半，故一个晶胞的体积是
word/media/image194_1.png
晶胞的底面积是 word/media/image195_1.png
word/media/image196_1.png
说明在晶格模型的计算中，初学者往往把晶胞所包含的原子数搞错，误认为石墨晶胞包含了12个原子。这里的关键是要分析其中每一个原子是哪几个晶胞所共有，那么每个晶胞仅只能算其1/n个原子。
例5、用圆柱形的杯子做“覆杯”实验，杯子的半径为R，高度为H，假定开始时杯内水未装满，盖上不发生形变的硬板后翻转放手，由于水的重力作用，硬板将略下降，在杯口和平板间形成凹的薄水层，如图3-5-7所示。假定水对玻璃和平板都是完全浸润的，水的表面张力系数为
word/media/image105_1.png，纸板重为mg，大气压为
word/media/image198_1.png，水的密度为ρ，则为了保证“覆杯”实验成功，装水时，杯内所留的空气体积不得超过多少？
解：如图3-5-8表示板与杯口间水层的大致形状(为求清晰，图中比例已被夸大)。其中虚线表示整体轮廓，实线则划出其一小片分析其受力，图3-5-9则是俯视平面图。
设内凹的薄水层深度为d，由于完全浸润，它就等于凹面的直径，所取出的水液面宽度为△l，则它受力如下：
f—附着层水对凹面的表面张力，有上(杯沿)下(硬板)两个，其大小为word/media/image200_1.png，方向垂直于△l水平向外。
word/media/image201_1.png—和划出部分相连的凹面其他部分的水对该液面的作用力，方向沿圆周切线方向，大小为
word/media/image202_1.png，两力合力大小为
word/media/image204_1.png
F—液面内外压力差，其方向水平指向圆心，大小为word/media/image205_1.png(其中
word/media/image206_1.png为大气压，p为内部水压强)。
在受力平衡的条件下应有
word/media/image207_1.png
得
word/media/image209_1.png ①
如果以硬板为研究对象，受力如图3-5-10，平衡时有
word/media/image210_1.png
即 word/media/image211_1.png ②
p是水内部的压强，它应等于杯内气体压强加上由水重所引起的压强，若杯内气体压强为word/media/image212_1.png，原来装水后空气层厚度为h，则
word/media/image213_1.png ③
进行覆杯实验后，硬纸板是盖住杯口的，这时杯内气体压强就等于大气压即word/media/image214_1.png，体积
word/media/image215_1.png，“覆杯”放手后，由于硬纸板受重力作用，板下移距离d(即前述水层厚度)，使杯内气体体积变为
word/media/image216_1.png，压强就变为
word/media/image217_1.png，由玻意耳定律得
word/media/image218_1.png ④
把②代入①可求得板重为mg时，水层最大厚度
word/media/image219_1.png ⑤
由②③④式可得
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将⑤式代入即可得到极限情况下杯内原来的空气柱厚度，因式子过繁，就不将d值代入了。
说明 当杯子倒转放手后，如果杯内装满水而无空气，则大气对平板的向上压力将远大于杯内水及平板重，因此平板紧压杯口，但如果原来杯内有空气，其压强等于大气压，翻转杯子并放开平板合，水与板重将使板下移，杯内空气体积增大，压强减小，只要条件合适，大气压力有可能承受住杯内气体压力(小于word/media/image222_1.png)与水、板重之和。
然而，气压减小量是与气体体积增大量有关，而体积增大则决定于板与杯口间水层的厚度，而该层最大厚度则与表面张力引起的附加压强有关。据此反推，即可得到解题思路。
1．下列温度最接近23 ℃的是( C ) A．人体的正常体温 B．北方冬季的平均气温 C．让人感觉温暖、舒适的房间温度 D．冰水混合物的温度2．当温度发生变化时，物质的状态通常会发生变化。下列现象中物态变化判断正确的是( C ) A．初秋的早晨，草叶上出现的晶莹剔透的露珠属于固态变为液态现象 B．晒在太阳下的湿衣服变干是气态变为液态现象 C．擦在皮肤上的酒精很快变干是液态变为气态现象 D．初冬树上的霜是液态变为固态现象3．下面是四位同学用温度计测水温的实验操作过程，其中正确的是( C )4．在测量水的温度时，甲、乙、丙三位同学按如图所示方法读数，正确的是__乙__，水的温度是__42__℃，温度计的工作原理是利用液体的__热胀冷缩__。5．摄氏温度规定，在标准大气压下，沸水的温度为( B ) A.120 ℃ B.100 ℃ C.90 ℃ D.80 ℃6.下列温度值最接近实际的是( B ) A．健康成年人的体温是39 ℃ B．让人感觉温暖而舒适的室内温度是25 C．洗澡时淋浴的适宜水温是60 ℃第一节 物态变化与温度 D．在一个标准大气压下盐水的凝固点是0 ℃7．下面分别表示几位同学在“练习用温度计测液体的温度”实验中的做法，正确的是( D )8．如图所示的温度计，关于它的说法正确的是( D ) A．该温度计是根据固体热胀冷缩的原理制成的 B．在使用该温度计测量物体温度时，可以离开被测物体读数 C．该温度计的量程是20 ℃～100 ℃ D．该温度计此时的示数约为21 ℃9.如图所示是实验室常用温度计，关于它的说法正确的是( A ) A．该温度计的示数为39 ℃ B．该温度计的分度值是0.1 ℃ C．常用温度计是根据固体热胀冷缩的原理制成的 D．在使用该温度计测量物体温度时，可以离开被测物体读数10．物质通常有三种状态：__固__态、__液__态和__气__态。在1个标准大气压下5 ℃的酒精、氢气、铁三种物质中，有固定的体积和形状的是__铁__，既没有固定的体积又没有固定的形状的是__氢气__。11．把①糖、②醋、③白雾、④碗、⑤勺子、⑥味精、⑦水蒸气、⑧二氧化碳、⑨干冰按物质的状态进行分类：属于气态的是__⑦⑧__；属于液态的是__②③__；属于固态的是__①④⑤⑥⑨__。(均填序号)12．气象学里的平均气温是一日当中的2时、8时、14时、20时这四个时刻气温的平均值，若某地某日这四个时刻的气温如图所示，则此地的最高气温是__5 ℃__，最低气温是__－2 ℃__，一天的温差为__7 ℃__，平均气温是__1.25 ℃__。13．在寒冷的冬天，河面上结了一层厚厚的冰，若冰面上方气温是－10 ℃，那么，下列说法中正确的是( A ) A．冰的上表面为－10 ℃，下表面是0 ℃ B．整个冰层的温度都是－10 ℃ C．整个冰层的温度都是0 ℃ D．冰层下表面的温度是－10 ℃14.科学家发明了一种世界上最小的温度计“碳纳米管温度计”。研究人员在长约10－6米，直径10－7米的碳纳米管中充入液态的金属镓，当温度升高时，管中的金属镓会膨胀，通过电子显微镜就可读出温度值。其测量范围为18 ℃～490 ℃，且精确度高，可用于检查电子线路是否异常毛细血管的温度等许多方面。根据以上信息，你认为下列推测错误的是( C )A．碳纳米管的体积在18 ℃～490 ℃之间随温度变化很小，可忽略不计B．金属镓的熔点很低，沸点很高C．金属镓的体积在18℃～490℃之间随温度变化很小，可忽略不计D．金属镓的体积在18℃～490℃之间随温度变化比较均匀15如图所示，甲是体温计，乙是实验室用温度计，它们都是利用液体__热胀冷缩__的性质制成的。可用来测沸水温度的是__乙__；没有甩过的体温计的读数是38℃，用两支这样的体温计给两个病人测体温，如果病人的体温分别是37.3℃和38.6℃，则这两支体温计的读数将分别是__38__℃和__38.6__℃。16．如图所示是小明同学设计的一个气体温度计的示意图。瓶中装的是气体，瓶塞不漏气，弯管中间有一段液柱。(1)这个温度计是根据__气体__的热胀冷缩来测量温度的。(2)将此装置放在室内，温度升高时液柱向__左__(选填“左”或“右”)移动。(3)若放到冰水混合物中，液柱处的刻度应标__0__℃。(4)该温度计测量温度时__会__(选填“会或“不会”)受到大气压的影响17．有一只刻度均匀，但实际测量不准确的温度计，把它放在冰水混合物中，示数是4 ℃；把它放在1标准大气压下的沸水中，示数是94 ℃。把它放在某种液体中时，示数是22 ℃，则该液体的实际温度是__20 ℃__，当把该温度计放入实际温度为40 ℃的温水中时，温度计的示数为___40 ℃__。第四节 地球上的水循1．水是生命的乳汁、经济的命脉，是自然界奉献给人类的宝贵资源。下列关于地球上的水循环和水资源，认知正确的是( A )A．水循环的过程伴随着水的物态变化过程B．水循环按照固态→液态→气态的固定顺序循环进行C．地球上的淡水大约占地球总水量的3%，淡水资源丰富D．大量开采地下水，对环境不会造成损害，可以解决部分地区饮水问题2．霜、露、雾、冰、“白气”中，由液化而形成的是( C ) A．霜、雾、“白气” B．霜、露、“白气” C．露、雾、“白气” D．露、雾、冰3．冬天晾在室外的湿衣服里的水会结成冰，但是冰冻的湿衣服也能晾干，这是因为__衣服上的冰升华成水蒸气了__。4．有下列物态变化：①洒在地上的水慢慢变干的过程；②放入衣箱中的樟脑球变小的过程；③冬天室内的水蒸气在玻璃窗上形成“冰花”的过程；④出炉的钢水变成钢锭的过程。其中属于凝华的是__③__，属于吸热过程的是__①②__(填写序号)。5.有一天，雨、露、冰、雪四姐妹在一起争论自己的出生由来，谁也不认同谁。下列她们的说法中，你认为正确的是( C )A．雨说：我是水汽化而来B．露说：我是水蒸气凝华而来C．冰说：我是水凝固而来D．雪说：我是水升华而来6.对下列现象的成因解释正确的是( D ) A．早春，河中的冰逐渐消融——汽化 B．盛夏，剥开包装纸后冰棒会冒“白气”——熔化 C．深秋，清晨的雾在太阳出来后散去——液化 D．严冬，堆起的雪人逐渐变小——升华7.下列有关物态变化的叙述中正确的是( D ) A．蒸发和沸腾在任何温度下都能发生 B．烧水时在壶口上方看到的“白气”是水蒸气 C．衣柜里的樟脑丸逐渐减少是汽化现象 D．霜的形成是凝华现象，放出热量8.以下常见的物态变化实例中，放热的是( C ) A．春天，冰雪消融 B．夏天，积水干涸 C．秋天，草木上出现了霜 D．冬天，冰冻的衣服变干9.下列有关物态变化的判断，正确的是( C ) A．擦在皮肤上的酒精很快变干，是升华现象，需要吸热 B．夏天会看到冰棒周围冒“白气”，是汽化现象，需要吸热 C．秋天的早晨花草上出现小露珠，是液化现象，需要放热 D．寒冷的冬天室外飘起了雪花，是凝固现象，需要放热10．关于自然界的水循环，下列说法中正确的是( C ) A．水蒸气在高空遇冷吸热液化成小水珠 B．冰山上的积雪只能先熔化，再蒸发成水蒸气升腾至空中 C．江河湖海中的水吸热蒸发成水蒸气升腾至空中 D．积雪放热熔化成水归入大海11.英国科学家研发出一种“激光橡皮”。在激光照射下，纸张上的黑色碳粉直接__升华__(填物态变化名称)为高温碳蒸气，字迹消失；经过特殊冷却装置，高温碳蒸气又直接__凝华__成碳粉。这样，废纸和碳粉重新得到了利用，可有效地节约资源并保护环境。12．夏天，从冰箱中取出饮料瓶，可观察到瓶子表面有小水珠，擦干后很快又形成，这个过程中发生的物态变化是__液化__；南极地区年平均气温是－25 ℃，降水量很小，但这里的空气却很湿润，这是由于冰发生了升华现象，升华过程需要__吸热__(选填“吸热”或“放热”)。13．随着科技的发展，过去“呼风唤雨”的神话已成为现实。人工降雨的原理是用飞机在空中喷洒干冰(固态二氧化碳)，干冰在空气中迅速吸热__升华__，使周围空气温度急剧下降，空气中的水蒸气遇冷__凝华__成小冰粒，冰粒逐渐变大而下落，下落过程中遇到暖气流就__熔化__成水滴，水滴降落就形成了雨。(均填物态变化名称)14．农谚说“霜前冷，雪后寒”，其中蕴含的道理是：气温低的时候水蒸气会__凝华__形成霜，雪熔化形成水的过程中需要__吸__热。15．阳光照射下，海洋、陆地上的水会不断地__汽化__成水蒸气；夜间气温降低时，水蒸气会__液化__成小水珠，附着在空气中的浮尘上，形成了雾。冬天，夜晚气温如迅速降到0 ℃以下，你家窗户的玻璃上会形成一层冰花，这是水蒸气__凝华__而成的，这层冰花在你家窗户玻璃的__内侧__(选填“外侧”或“内侧”)。16．某同学在探究物态变化的实验中，在试管中放入少量碘。塞紧盖子放入热水中，观察到试管中固态碘逐渐消失，变为紫色的碘蒸气并充满试管。(1)此过程固态碘发生的物态变化是__升华__(填物态变化名称)。(2)在上述实验中，小明同学猜想：固态碘是先变成液体，再变成气体，因为速度太快，液态碘出现的时间太短，因而没有观察到。为验证猜想，他查询了一些小资料：碘的熔点是113.5 ℃；碘的沸点是184.4 ℃；水的沸点是100 ℃。请你根据上述资料分析说明小明的猜想是错误的原因：__热水温度低于碘的熔点，碘不可能熔化__。(3)为了进一步探究此类现象，小明在试管中放入适量温水，然后放入一小块干冰(固态二氧化碳)，此时观察到水中有大量气泡产生，同时水面上有大量白雾。水中大量的气泡是由__干冰升华吸热__形成的。水面上大量的白雾是由__水蒸气遇冷液化__形成的17．有霜的季节，农作物常被冻坏，这就是人们常说的遭到霜冻。实际上，农作物不是因为霜而受冻的，0 ℃以下的低气温才是真正的凶手。当空气干燥时，即使温度降低到－20 ℃～－10 ℃，也不会出现霜，但此时农作物早就被冻坏了，农民们称这种情况为“黑霜”。(1)霜是由__水蒸气__直接变为小冰晶形成的，对应的物态变化名称是__凝华__。(2)请根据短文，对“霜”形成的条件提出猜想。猜想：霜的形成条件是__空气湿润__和__气温在0 ℃以下__。(3)某同学为验证上述猜想，做了如下实验：从冰箱取出一些－10 ℃的冰块，放在不锈钢杯子里，一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶(即霜)。你认为该实验能否验证上述猜想，请简要陈述理由第三节 汽化和液1．下列措施中，能使蒸发加快的是( D )A．给播种后的农田覆盖地膜B．把新鲜的蔬菜装入保鲜袋中C．把盛有酒精的瓶口盖严D．给湿头发吹热风2．下列哪一种现象属于液化？( C )A．钢水浇铸成火车轮B．倒在地上的水一会儿变干了
C．清晨，草的叶子上有露水凝结D．用久了的灯泡的钨丝比新时3．如图是对一定质量的水持续加热过程中温度随加热时间变化的图像，由图像可知：水的沸点是__98__℃；水在沸腾过程中，需要不断__吸热__(选填“吸热”或“放热”)，其温度__保持不变__。第3题图题图4．如图是草叶上出现的露珠，露珠的形成是__液化__现象，形成的过程中需要__放__(选填“吸”或“放”)热。5．张家界景区雨后云雾缭绕，犹如仙境。关于雾，下列说法中正确的是( D ) A．雾是水蒸气 B．雾是山中冒出来的烟 C．雾是水蒸气凝固形成的 D．雾是水蒸气液化形成的6.人游泳上岸以后，风一吹感觉身上很凉。这是因为( C )A．水中的温度比岸上的气温高B．人的皮肤产生的错觉C．人身上的水分蒸发，要从人体吸热D．风把身上的热量带走了．下列说法正确的是( B ) A．春天，早晨经常出现大雾，是汽化现象 B．夏天，从冰箱中取出的易拉罐过一会儿表面出现水珠，是液化现象C．深秋，枯草上出现的霜，是凝固现象
D．冬天，窗玻璃上会出现冰花，是汽化现象8.如图甲、乙所示，是在“探究水的沸腾”实验时，两组同学分别安装的实验装置，图丙是他们根据实验数据绘制的水的温度跟时间的关系图像。根据有关信息，下列说法中正确的是( C )A．图线a对应的是乙实验中的数据B．图线b对应的是甲实验中的数据C．水的沸点跟水的多少无关D．到100 ℃时温度不再上升是因为水不再吸热9.夏天，人们常吃雪糕解暑，剥开雪糕包装纸时，雪糕周围冒“白气”，下列说法正确的是( C ) A．吃雪糕解暑，是因为雪糕熔化时要放热 B．吃雪糕解暑，是因为雪糕汽化时要放热 C．雪糕周围冒“白气”是液化现象 D．雪糕周围冒“白气”是汽化现象10．下列关于水沸腾的实验说法正确的是( B ) A．水沸腾时冒出的“白气”是水蒸气 B．水的沸点随气压的降低而降低 C．水沸腾的现象只发生在液体的表面 D．水沸腾后继续加热，水的温度会不断升高11.取一只大的注射器吸进适当的乙醚，用橡皮帽堵住注射器的小孔，向拉活塞到一定的程度时，液体乙醚消失的现象称为__汽化__；向里推活塞，一会儿观察到液态乙醚出现的现象称为__液化__。12.如图所示，用酒精灯对装有水的烧瓶加热一段时间后，发现烧瓶中水量减少，这是由于水__汽化__造成的，而瓶口上方的金属盘底部出现水滴是由于水蒸气发生__液化__形成的，该变化过程需要__放__热。(前两空均填物态变化名称)13.请解释以下生活中的热现象，皮肤涂上酒精后觉得凉快是因为酒精__汽化__(填物态变化名称)时从人体吸热；夏天吃冰棒时看见冰棒冒“白气”是冰棒周围空气中的__水蒸气__遇冷液化形成的小水珠所致，在海拔高的地方烧开水不到100℃就已沸腾，原因是水的沸点随__气压__减小而降低。14．炎热的夏天，戴眼镜的小明从开着空调的屋里出来后，镜片上出现了一层薄雾而模糊不清，过一会儿，镜片又变得清晰起来，镜片上这两种现象对应的物态变化是先__液化__后__汽化__。15．在打扫教室清洁时，用湿抹布擦黑板，过一会儿黑板就会变干，这是水的__汽化__(填物态变称现象。夏天，从冰箱中取出一瓶饮料，空气中的水蒸气遇冷__液化__(填物态变化名称)成小水珠附着在饮料瓶外表面，水蒸气在液化过程中要__放热__(选填“吸热”或“放热”)。16.在“探究水的沸腾”实验时，小敏一边观察水中发生的现象，一边从水温91℃开始，每隔1 min记录一次温度计的示数(数据见记录表格)，直到水沸腾一段时间为止。(1)在此过程中，小敏观察到水中气泡有两种情况，分别如图甲、乙所示。图__甲__(选填“甲”或“乙”)是水沸腾时的情况。(2)由数据记录可知，在4 min到7 min这段时间内，水的温度没有变化，但酒精灯要持续进行加热，这说明水在沸腾时需要__吸热__。(3)根据表中实验数据，可知水的沸点是__99__℃；由水的沸点，可判断出当时的大气压__低于__(选填“高于”“等于”或“低于”)1标准大气压。17.镇江某药厂在制药时，为从溶液中提取某一抗菌素，要用加热的方法使水沸腾而除去水分，但抗菌素不能在超过90℃的条件下提取，应采用的方法是( C )A．增加容器内的气压，使水的沸点低于90 ℃B．用小火加热使其沸腾C．降低容器内的气压，使水的沸点低于90 ℃D．缩短加热沸腾的时间18.生活中常把碗放在锅里的水中蒸食物，如图所示。当锅里的水沸腾以后，碗中的水( C ) A．同时沸腾 B．稍后也沸腾了 C．温度达到沸点，不会沸腾 D．温度低于沸点，不会沸腾19.小李同学看到在沸腾的油锅中取铁球的表演后，得知锅中的“油”是由油和醋组成的混合液体，油的沸点为287 ℃，醋的沸点只有60 ℃，当温度达到__60__℃时液体就沸腾了，继续加热，液体的温度__不会__(选填“会”或“不会”)升高，表演时铁球的温度不可能超过__60__℃，只有当__醋全部汽化__时，继续加热，液体温度才会升高。20.．夏天，小雨将冰水和热水分别注入常温下的两只透明烧杯中，如图所示。一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有一部分出现小水珠，变得模糊了。针对这一现象，下列说法正确的是( D ) A．甲、乙两杯都在内壁出现了水珠 B．甲、乙两杯都在外壁出现了水珠 C．甲杯的内壁出现了水珠，乙杯的外壁出现了水珠 D．甲杯的外壁出现了水珠，乙杯的内壁出现了水珠第五章 物态变化本章复习1．以下温度中接近23℃的是( A )A．让人感觉温暖而舒适的房间温度B．北方冬季最冷的气温C．健康成年人的体温D．冰水混合物的温度2．如图所示是一支常用体温计。下列关于该体温计的说法中，正确的是( D ) A．它的示数是8 ℃ B．它的分度值是1 ℃ C．它不能离开被测物体读数 D．它是根据液体热胀冷缩的规律制成的3．某工厂要生产三种温度计，厂内可以利用的液体有：比较贵的水银，很便宜的甲苯和酒精。为降低成本，又切实可行，请根据下表所给数据为以下几种温度计选用液体：几种液体的沸点/℃(标准大气压下)(1)能测出铅(熔点为328 ℃)、锡(熔点为232 ℃)熔点的温度计应选__水银__。(2)能测出开水温度的温度计应选__甲苯__。(3)家用的寒暑表应选__酒精__。4.下列现象与物态变化的对应关系中，正确的是( A ) A．加在饮料中的冰块逐渐变小——熔化
B．用久了的灯泡钨丝变细——熔化 C．在烈日下晾晒的湿衣服变干——升华 D．烧水时壶嘴冒着“白气”——汽化5．关于自然现象对应的物态变化及吸、放热过程，下列说法正确的是( B ) A．冰融化——凝固(放热) B．雾生成——液化(放热) C．露产生——汽化(吸热) D．霜形成——升华(放热)6．户外活动时，为了给食物保鲜，将结了冰的矿泉水和食物一起放在泡沫塑料箱中，就制成了一个简易冰箱。下列说法正确的是( A ) A．食物保鲜利用了冰熔化吸热 B．食物保鲜利用了矿泉水结冰放热 C．取出食物，外包装上的水珠是汽化形成的 D．取出食物，外包装上的水珠是升华形成的7．下列所述的物态变化中，属于液化现象的一组是( C )①吃冰棒解热；②烧开水时冒“白气”；③夏天湿衣服晾干；④冬天，戴眼镜的人从室外进入温暖的室内，镜片上出现一层雾。 A．①③ B．②③ C．②④ D．①④8．塑料袋属于非晶体、高压输电线路上飘挂的塑料袋会影响输电安全，供电部门利用光炮”向塑料袋发射激光，使塑料袋熔化，达到清除目的。下列说法错误的是( A )A．塑料袋熔化过程中温度不变B．塑料袋熔化过程中需要吸热C．激光具有能量D．激光在空气中传播的速度约为3×105 km/s9．下列现象中，属于吸热的物态变化是( C )A．春天，“天街小雨润如酥”B．夏天，剥开包装纸后冰棒会冒“白气”C．秋天，清晨的雾在太阳出来后散去D．冬天，“千里冰封”10．如图是宿迁地区某天天气预报的信息图片，关于图片中信息的解释正确的是( C ) A．预报的最低气温读作“摄氏零下1度” B．全天气温不会高于2 ℃ C．雪的形成过程中会放出热量 D．雨的形成是汽化现象11．超市里出售的海鲜周围要铺一层碎冰块，这是因为冰块__熔化__(填物态变化名称)时要__吸__(选填“放”或“吸”)热，所以能起到保鲜的作用；装着冰鲜鱼的袋子放在空气中一段时间后，袋子的外壁出现了一层冰珠，这是__液化__(填物态变化名称)现象。12．如图所示，一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质，通常情况下呈气态。它是在常温下，用压缩体积的方法使它__液化__后储存在打火机里；如果不小心将其摔坏，待里面的液体刚消失时，立刻捡起碎片，会感觉碎片较__冷__(选填“冷”或“热”)，这是因为里面的液体迅速__汽化__时要__吸收__大量的热13．小明利用如图甲所示装置探究冰的熔化特点，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。绘制成图像如图乙所示，下列分析错误的是( C ) A．冰是晶体 B．冰的熔点是0 ℃ C．冰的熔化过程持续了15分钟 D．冰在熔化过程中吸收热量，但温度不变14．如图是某种物质在凝固时温度随时间变化的图像，下面从图像中获得的信息正确的是( D ) A．这是非晶体的凝固图像 B．在AB段物质处于固液共存 C．该物质的凝固过程经历了15 min D．在BC段物质放热，温度保持不变15．对甲、乙两种物质同时持续加热，其温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是( C )A．甲物质的沸点一定是80 ℃B．乙物质的熔点一定是60 ℃C．甲物质在4～6 min内一定持续吸收热量D．乙物质在6～10 min内一定是固液共存态16．在探究“冰熔化时温度的变化规律”实验中：(1)实验时所用温度计是根据液体的__热胀冷缩__性质制成的。(2)为了使试管中的冰受热均匀，且便于记录各时刻的温度值，小明应选用__乙__(选填“甲”或“乙”)装置来进行实验。(3)如图丙所示是小明根据实验数据作出的加热时温度随时间变化的图像，分析图像可知，冰的熔点是__0__℃，熔化过程经历了__6__ min。(4)通过实验可知，冰熔化过程中温度__不变__，但要继续__吸__热。17．小云用如图甲所示装置探究水的沸腾(1)组装实验器材时，应按照__自下而上__(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序。实验室现有水银温度计(－20 ℃～120 ℃)、酒精温度计(－80 ℃～60 ℃)、体温计、寒暑表等不同种类的温度计，本实验应选用的温度计是__水银温度计__。(2)实验中，小云观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图甲、乙所示。表示沸腾前气泡上升情况的是图__乙__；水沸腾时，烧杯中不停地冒出“白气”，这些“白气”实际上是__小水滴__(选填“小冰晶”“小水滴”或“水蒸气”)。(3)实验中，小云撤去酒精灯后发现水继续沸腾了一段时间，原因是__石棉网的余热仍高于水的沸点__。
