?【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學”。當然由于本書是大半個世紀前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學生直接拿來自學。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實的學酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學基礎(chǔ)自學內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學的一條龍數(shù)理化自學教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認為6677版不失為一套不錯的自學教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學叢書6677版』上傳成文字版。??

第七章物態(tài)的變化

【山話||? 本系列專欄中的力單位達因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；熱量的單位卡路里等于4.186焦耳。另外這套老教材中的力的單位常用公斤，如今是不允許的，力是不能使用公斤為單位的?！??

本章提要

????????這一章的主要內(nèi)容是在分子運動論的基礎(chǔ)上來研究物質(zhì)的氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)之間相互變化的過程、規(guī)律及其應用。

1、熔解和凝固

????????熔解和凝固是固態(tài)和液態(tài)之間的變化過程。

????????(1)物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象叫做熔解，從液態(tài)變成固態(tài)的現(xiàn)象叫做凝固。

????????晶體要在一定的溫度下才能熔解，這個溫度叫做熔點。晶體也只有在一定的溫度時才能凝固，這個溫度叫做凝固點。同一物質(zhì)的固點跟它的熔點相同。

????????非晶體在熔解和凝固過程中溫度總是在不斷地改變，所以非晶體沒有一定的熔解溫度和凝固溫度。

????????晶體的熔點決定于物質(zhì)的種類、雜質(zhì)含量和它所受的壓強。

????????(2)晶體在熔解的時候要吸熱，在凝固的時候要放熱單位質(zhì)量的晶體在熔點變成同溫度的液體時所吸收的熱量，叫做這種晶體的熔解熱。

????????單位質(zhì)量的液體在凝固點變成同溫度的晶體所放出的熱量，等手它的熔解熱。

????????晶體在溶解時，由固態(tài)分子熱運動轉(zhuǎn)變成液態(tài)分子熱運動的過程需要外界供給一定的熱量，這些熱量不是用來增加分子的平均動能，而是用來改變分子之間的勢能。因此，在熔解的過程中雖然對它繼續(xù)進行加熱，但晶體溫度并不升高，例如冰的熔解熱＝80卡/克。

????????(3)大多數(shù)物質(zhì)都是熔解時體積膨脹，凝固時體積縮小。只有很少幾種物質(zhì)，如水、鑄鐵等是熔解時體積縮小，凝固時體積膨脹的。

????????(4)熔解時體積膨脹的物質(zhì)，如果所受的壓強增加，它們的熔點就升高。熔解時體積縮小的物質(zhì)，如果所受的壓強增加，它們的熔點就降低。

2、汽化和液化

????????汽化和液化是液態(tài)和氣態(tài)之間的變化過程。

????????(1)物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的現(xiàn)象叫做汽化，從氣態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象叫做液化。

????????汽化有兩種方式——蒸發(fā)和沸騰。蒸發(fā)是只在液體表面上進行的汽化過程，沸騰是在液體內(nèi)部和表面同時進行的汽化過程。在任何溫度下，所有的液體都能夠蒸發(fā)，而沸騰只能在一定的壓強和溫度下才能進行。在一個大氣壓下液體的沸騰溫度叫做沸點。壓強減小，液體的沸騰溫度降低。壓強增大，液體的沸騰溫度升高。

????????(2)液體在汽化的時候要吸熱，氣體在液化的時侯要放熱。

????????單位質(zhì)量的液體，變成同一溫度的汽時所需要吸收的熱量，叫做這種液體的汽化熱。液體的汽化熱跟溫度有關(guān)，溫度越高，汽化熱越小。

????????氣體在液化的時候放出的熱量，等于在同一溫度下的汽化熱。

????????水在 100°C 時的汽化熱 L＝539卡/克。

????????(3)臨界狀態(tài)：

????????(ⅰ)每種物質(zhì)都有一個特定的溫度，在這個溫度以上，無論怎樣增大壓強，氣態(tài)物質(zhì)也不會液化。這個溫度叫做臨界溫度。

????????(ⅱ)物質(zhì)處在臨界態(tài)時，液態(tài)和氣態(tài)之間沒有任何區(qū)別，連分界面都消失了。這時的汽化熱等于零。

????????(4)使氣體液化的方法是：

????????(ⅰ)降低氣體溫度到臨界溫度或臨界溫度以下；

????????(ⅱ)增大壓強到臨界壓強或臨界壓強以上。降低溫度和增大壓強能使氣體分子的動能減少，同時縮短分子之間的距離，迫使氣體分子無規(guī)則的運動發(fā)生變化而變成液體。

????????(5)物質(zhì)從固態(tài)直接變成氣態(tài)的現(xiàn)象，叫做升華。固體在升華的時侯要吸熱。

3、未飽和汽和飽和汽

????????(1)未飽和汽和飽和汽的性質(zhì)完全不相同：未飽和汽的壓強、體積跟溫度的相互關(guān)系，是近似地遵循理想氣體三定律的。

????????(2)在密閉的容器里如果有液體存在，那么容器內(nèi)部空間的汽一定是這種液體的飽和汽。

????????(3)飽和汽的性質(zhì)：

????????(ⅰ)在一定的溫度下，如果改變飽和汽的體積，并且保持它始終處于飽和狀態(tài)，那么它的壓強與體積無關(guān)。

????????(ⅱ)當溫度升高時，由于它的密度變大和汽分子運動的乎均速度也增大等兩重原因，飽和汽的壓強比未飽和汽增加得更強烈一些。

????????所以對于飽和汽來講，理想氣體三定律完全不能適用。

????????(ⅲ)在相同的溫度下，不同種類的液體飽和汽壓不同。

????????(4)使未飽和汽變?yōu)轱柡推幕痉椒ǎ何达柡推優(yōu)轱柡推蝻柡推優(yōu)槲达柡推倪^程，一般是在密閉容器內(nèi)進行的，設某一密閉容器內(nèi)原來含有一定質(zhì)量的未飽和汽：

????????(ⅰ)在溫度保持不變的情況下，放入足夠多的這種汽的液體可以使它變?yōu)轱柡推?/p>

????????(ⅱ)體積保持不變，而降低它的溫度，可以使它變?yōu)轱柡推?/p>

????????(ⅲ)溫度保持不變，而縮小它的體積，也可以使它變?yōu)轱柡推?/p>

????????(ⅳ)如果降低溫度而且縮小體積，那就更容易使它變?yōu)轱柡推恕?/p>

????????(5)使飽和汽變?yōu)槲达柡推幕痉椒ǎ好荛]容器里的飽和汽只要增大汽的體積或升高汽的溫度，或者兩種方法同時進行，都可以使飽和汽變?yōu)槲达柡推?/p>

4、絕對濕度、相對濕度和露點

????????(1)絕對濕度：大氣中含有的水汽的壓強，叫做絕對濕度。

????????(2)相對濕度，即? 。

????????(3)露點：使空氣中所含有的水汽達到飽和狀態(tài)而結(jié)露時的溫度叫做露點。

復習題七

1、等重量的沸水與冰相混合，冰完全熔解后，其最后平衡溫度為 10°C，求冰的熔解熱?！颈娜芙鉄釣?0卡/克】

2、把 50 克 0°C 的冰與 50 克 40℃ 的水相混合，問最后的混合溫度是幾度？【最后的溫度是0°C】

3、冰的比熱是 0.5 卡/克·度，它的熔解熱是 80 卡/克。使1千克－30°C 的冰變成 40℃ 的水，需要多少千卡的熱量？【共需熱量是135千卡】

4、將 500 克處于熔點的液態(tài)鉛倒入 1 升 22℃ 的水內(nèi)。鉛在水內(nèi)凝固，同時水的溫度升高，并有一部分水變成 100°C 的蒸汽。如果未汽化的水的最后溫度是 27°C；那未，變成蒸汽的水的質(zhì)量是多少？（鉛的熔點是 327℃，熔解熱是 5 卡/克，比熱是 0.03 卡/克·度，水在 100℃ 時的汽化熱是 539 卡/克）【變成水蒸氣的水的質(zhì)量為3.27克】

5、在一端封閉的均勻玻璃管內(nèi)，充滿水銀，把它倒立在一個較深的水銀槽中，然后向管內(nèi)注入一些乙醚（如圖所示）。設大氣壓強是 75 厘米高水銀柱，問在下列各種情況下管內(nèi)乙醚汽的壓強各是多少厘米高水銀柱？（乙醚重量不計）(1)溫度為 t'℃，管內(nèi)存有液體，h?＝50厘米，h?＝30厘米；(2)溫度保持 t'℃，將管向上提高，管內(nèi)仍有液體 h?＝62厘米；h?＝26厘米；(3)溫度增加到 t℃，管內(nèi)液體恰好完全汽化，h?＝62厘米，h?＝26厘米；(4)溫度保持 t°C，再將管向上提高，h?＝75厘米?！緋?＝H－h(huán)?＝45厘米高水銀柱；p?＝p?＝45厘米高水銀柱；p?＝H－h(huán)?＝49厘米高水銀柱；p?＝P?V?/V?＝75-h＝42厘米高水銀柱】

6、在一定溫度下的飽和汽為什么具有一定的密度？飽和汽壓的大小跟哪些因素有關(guān)？

7、什么叫做臨界狀態(tài)？

8、怎樣才能使氣體變成液體？

9、什么叫做露點？用什么方法能夠測出露點？

10、當溫度是 8°C 時，相對濕度為 40%? 。問夜間氣溫降低到多少度才會有霜出現(xiàn)？我們平常所說的要“降霜”了，從物理意義上來講，這句話對不對？