蒸发热

更新时间:2024-09-22 10:05

蒸发热是一个物质的物理性质。 其定义为:一般情况下,使一摩尔物质在一定温度下蒸发所需要的热量,对于一种物质其为温度的函数。

蒸发

蒸发是指物质从液态转化为气态的相变过程。

蒸发和沸腾都是汽化现象,是汽化的两种不同方式。蒸发是在液体表面发生的汽化过程,沸腾是在液体内部和表面上同时发生的剧烈的汽化现象。溶液的蒸发(evaporation)通常是指通过加热使溶液中一部分溶剂汽化,以提高溶液中非挥发性组分的浓度(浓缩)或使溶质从溶液中析出结晶的过程。通常,温度越高、液面暴露面积越大,蒸发速率越快;溶液表面的压强越低,蒸发速率越快。

蒸发热简介

单位质量的某种液体变成气体时所吸收的热量,叫做这种气体的蒸发热。

蒸发热又叫汽化热,与熔化热升华热统称为相变热潜热(latent heat)。

计算

计算蒸发热常用里德尔式:

式中,△H为正常沸点下的蒸发热;R为摩尔气体常数;和分别为正常沸点和临界温度,T为被测定的温度;为临界压力()。此式预测误差不大于2%。

计算蒸发热还常用沃森式:

式中下标1和2分别表示两个不同温度。此式用于从某一温度下的蒸发热计算另一温度下的蒸发热。

测量方法

(1)直接量热。例如在等压(压力等于饱和蒸气压)下测定一定量液体蒸发所需的能量,算出蒸发热。

(2)先测量不同温度下的饱和蒸气压;然后用克劳修斯-克拉珀龙方程计算蒸发热。许多物质的相变热数据刊在有关手册中,也可用经验式计算。其中蒸发热数据已较完备,经验式的精度也较高。

相关教学设计

蒸发热为蒸发时吸收的热量,因此关于蒸发吸热的教学对理解蒸发热就显得非常必要了。相关教学设计可如下:

(1)蒸发吸热”初步体会实验。选择几名学生上讲台,用滴管在学生的手背滴上几滴酒精,然后让学生感受手背上酒精的变化,对“蒸发吸热”进行初步的认识。

(2)蒸发吸热”进一步探究实验。备好相关实验器材:两块相同的钢片、酒精灯、水、酒精、滴管,备好扇子、酒精棉球,然后让学生对教学设计中提到的问题和讨论的结果进行分组实验,验证其科学性。实验 1:探究液体温度对蒸发的影响。将两块相同的钢片作为实验对象,其中一块钢片进行轻微加热,然后用滴管分别在两块钢片上滴一滴酒精,静候片刻可以看到,轻微加热过的钢片上的酒精先干,得出温度是影响蒸发的因素,温度越高,蒸发得越快。实验 2:探究表面积对蒸发的影响。用滴管在两片相同的钢片上各滴一滴酒精,用滴管头将其中一片钢片上的酒精摊开,静候片刻,可以看出被摊开的钢片上的酒精先干,得出表面积是影响蒸发的因素,表面积越大,蒸发得越快。实验 3:探究空气流通对蒸发的影响。仍然用滴管在两片相同的钢片上滴相同量的酒精,用小扇子朝其中一块钢片扇风,很快就会发现扇风的钢片上的酒精蒸发快。得出空气流通会对蒸发产生影响,并且空气流通得越快,蒸发得越快。这三个对比实验,能够让学生对之前学习的结论进行验证,加深学生对“蒸发吸热”的深刻认知。实验 4:在两块大小相同的钢片上分别用滴管滴等量的水和酒精,形成相同的液体表面积,用小扇子扇风,一会就发现滴酒精的钢片先干。由此得出另一个结论:液体的属性也会对蒸发产生影响,同样条件下不同种类的液体,蒸发速度也是不同的。要根据实验结果和结论,引导学生对生活中的实例进行探究。以干手器为例:干手器吹热风,能加快手上水分的蒸发。如果摊开手吹热风,则能加大液体的表面积,加快水分的蒸发。在教学过程中,教师要引导学生对问题一步步深入探究和分析。对干手器的相关内容进行分析之后,教师要引导学生对吹风机的工作原理和相关应用效果进行分析,进一步加深学生对“蒸发吸热”的理解。

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