1.物质的状态变化
增加或减少物质的热量,物质的温度可能发生变化,物质的状态也可能发生变化。
对冰加热,冰的温度会慢慢升高;当温度达到0℃时,冰就开始融化,在这一阶段,0℃的水与冰共存;继续加热直至冰全部转变为0℃的水,这一固态转变为液态的过程称为融化(其他物质的这个过程写作“熔化”),而反过来的过程叫做凝固。对水加热,水从0℃升高到100℃。在100℃时,水的温度不再继续升高,而开始蒸发,直至水全部蒸发为水蒸气,水的加热过程如图1-19所示。水从液态变为气态的过程叫做汽化(蒸发),相反的过程称为冷凝。物质从固态直接转化为气体叫做升华,相反的过程叫凝华。
图1-19 水的加热过程和状态变化
2.热的形态
从水的加热过程我们可以看出,加热水时,水的温度会随加热量的增加而升高。当加热到100℃时,水的温度不再升高,而是从液态向气态转变(图1-19)。这说明了加给水的热量有两种结果,一种是使水的温度升高,另一种是使水的状态发生变化。我们将使物质温度升高的热量称为显热,将使物质状态发生变化的热量称为潜热(图1-20)。
潜热按物体状态变化不同,可分为以下几种:
图1-20 显热和潜热
(1)液化热 在某温度时,物质从气体变成相同温度液体时放出的热叫做液化热。
(2)凝固热 在某温度时,物质从液体变成相同温度固体时放出的热叫做凝固热。
(3)熔化热 在某温度时,物质从固体变成相同温度液体时吸收的热叫做熔化热。
(4)汽化热 在某温度时,物质从液体变成相同温度气体时吸收的热叫做汽化热。
(5)升华热 在某温度时,物质从固体变成相同温度气体时吸收的热叫做升华热。
例如1kg水沸腾开始汽化,到水完全汽化为止,所加入的热量为2500kJ,这一热量就是水的汽化潜热。水的相变过程如图1-21所示。
图1-21 水的相变过程