一、物态变化

熔化和凝固 物质从固态变成液态叫做熔化,从液态变成固态叫做凝固。晶体物质和非晶体物质在熔化和凝固时情况是不同的。晶体有一定的熔化温度——熔点,非晶体没有一定的熔点。物质在熔化时要吸收热量, 在凝固时要放出热量。

在晶体中,微粒排列成有规则的空间点阵,维持这种规则排列的是微粒之间的相互作用;微粒的热运动不足以克服这种相互作用,微粒一般只能在平衡位置附近做无规则的振动。给晶体加热时,晶体从外界得到能量, 微粒的热运动加剧。达到一定的温度时,一部分微粒具有了足够的动能, 能够克服微粒间的作用力,离开平衡位置。这时晶体的点阵结构被破坏, 晶体开始熔化。在熔化过程中,外界供给晶体的能量,全部用来破坏晶体的点阵结构,增加分子间的势能,所以温度不发生变化。凝固时,情况正好相反。微粒排列成点阵结构时,微粒间的势能减小,因此虽然放出能量, 温度却保持不变,直到全部凝固成晶体。

非晶体的微观结构本来就跟液体类似,非晶体在熔化过程中不必为破坏点阵结构而消耗能量,所以温度不停地上升。

汽化和液化 物质从液态变成气态叫做汽化,从气态变成液态叫做液化。汽化有两种方式:蒸发沸腾。蒸发是在液体表面进行的汽化现象, 沸腾是在液体表面和液体内部同时发生的汽化现象。增大气体的压强和降低气体的温度,可以使气体液化。物质在汽化时要吸收热量,液化时要放出热量。

液体中分子热运动的平均动能跟温度有关,但在任何温度下,总有一部分分子的动能比平均动能大。那些处在液体表面层附近的动能足够大的分子,能够挣脱周围分子的引力,飞出液面,形成蒸气(也常叫做汽), 这就是蒸发

液体温度越高,分子的平均动能就越大,具有足够大的动能因而能够飞出液面的分子也就越多。所以,温度越高,蒸发得越快。

液体的表面积越大,处在表面层中的分子就越多,能够从液面飞出的分子也就越多。所以,表面积越大,蒸发得越快。

飞出液面的分子如果停留在液面附近,由于分子的热运动,有的分子会撞到液面,被液体分子重新拉回到液体中去,这样蒸发就变慢了。如果设法把液面上形成的蒸气吹散,使汽分子不能回到液体中去,蒸发就可以加快。所以,蒸发的快慢还跟液面上气体流动的快慢有关系。气体流动得越快,蒸发得也越快。

在蒸发过程中,从液体中飞出的是动能较大的分子,这些分子飞出后, 留在液体中的分子的平均动能减小,液体的温度要降低,因而液体蒸发有致冷作用。