第九章 相變

1、1第九章相變第九章相變前八章我們重點(diǎn)討論了氣體的各種性質(zhì)，也介紹了液體、固體的基本熱學(xué)性質(zhì)?？梢哉f，我們基本上研究了所有的物質(zhì)。到此為止，我們對熱學(xué)這門課的梗概應(yīng)該有一個輪廓了。但是事物之間是普遍聯(lián)系的，普遍聯(lián)系的原則是自然界最基本的原則。自然界中許多物質(zhì)都以固、液、氣三種集聚態(tài)存在，然而物質(zhì)的三態(tài)可以互相轉(zhuǎn)化并為物質(zhì)本的性所決定。例如，常態(tài)下液體的水可變成水蒸汽，也可變成冰，而且冰可直接變成汽。都非常形象地說明了這種聯(lián)系。顯然，這一系

2、列轉(zhuǎn)化都與物質(zhì)內(nèi)部微粒的熱運(yùn)動有著密切關(guān)系。因此，作為普通物理的熱學(xué)，至少應(yīng)當(dāng)對這個問題有一個簡明的回答，哪怕是最膚淺的。物質(zhì)為什么會發(fā)生物態(tài)變化？物態(tài)變化的條件什么？物態(tài)變化的規(guī)律是什么？這些都是我們必須回答的基本問題。這正是本章的內(nèi)容。1單元第一級相變的主要特征教學(xué)目的和要求：理解“相變”等概念，理解“相變潛熱”的物理意義。掌握單元系一級相變的普遍特點(diǎn)和簡單規(guī)律。教學(xué)時間：一課時教學(xué)內(nèi)容：一.預(yù)備知識：1.何謂相？物理性質(zhì)均勻的部分

3、，它和其它部分之間有一定的分界面隔離開來。例如：冰和水的混合物，冰塊和水有分界面，冰塊里水物理性質(zhì)三均勻的，液體中的水物理性質(zhì)也是均勻的。那么，冰釋一個相，水也是一個相。2.單元復(fù)相系(1)單元：一種學(xué)化物質(zhì)(2)單元單相：一種化學(xué)物質(zhì)一個相的體系例如：冰總是水的單元單相系水、水蒸汽沒有混合，是兩個單元相性(3)單元復(fù)相系：一種化學(xué)物質(zhì)，有兩個或以上的相。這樣的體系為單元復(fù)相系例如，冰水混合物是水的單元：相系開著的水也是水的一個單元二相

4、系固體中不同的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)可視為不同的相。本書只研究單元系3.相變：物體的相變發(fā)生變化叫相變相變是在一定的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行的。例如，在1atm和100℃時，水由液3溫度的熔值表。因此，計(jì)算一級相變潛熱就很方便迅速，只要查一查相應(yīng)的焓值表就可以了。例2：（1）求溫度為250攝氏度時水的汽化熱，（2）求壓強(qiáng)為15atm時水的沸點(diǎn)及汽化熱。解：（1）查有關(guān)熔值表，250攝氏度時水和水蒸氣的焓：h1=259.4kcal.kg1，h2=669kcal

5、.kg1l=h2?h1=409.8kcal.kg1（2）表得：15atm的水的沸點(diǎn)t=197.36攝氏度，此時的熔值：h1=200.7kcal.kg1h2=666.7kcal.kg1l=h2?h1=466.0kcal.kg1（另外，根據(jù)v1v2可求Δu）這個例題不僅告訴我們怎樣由焓值表求汽化熱和沸點(diǎn)等，而且看到，水的沸點(diǎn)隨壓強(qiáng)是升得比較快的。（隨溫度升高而減小，說明氣液之間的差別）下面我們就來具體研究幾個一級相變。3、克拉鉑龍方程教學(xué)目