题文

请仔细阅读下文，按要求回答问题． 随着人民生活水平的提高，空调机已经进入了千家万户．但使用空调机不仅污染环境，而且消耗大量能量．现代科学家研制了一种聚乙烯材料，它可在15℃～40℃范围内熔化和凝固．我们可以将它制成颗粒掺在水泥中做成特殊的可调节室温的墙体材料，用在哪些昼夜温差较大地区的建筑物内，也可作为高级的路面材料． 以上科学技术应用的物理知识是什么？

题型：问答题  难度：中档

答案

答：室温升高时，材料熔化吸收周围热量，从而降低室温； 室温降低时，材料凝固从而放出热量，使得室温升高； 所以是利用熔化、凝固时吸放热来调节室温．

据专家权威分析，试题“请仔细阅读下文，按要求回答问题．随着人民生活水平的提高，空调机..”主要考查你对  熔化的规律及其特点，凝固的规律及其特点  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

熔化的规律及其特点凝固的规律及其特点

考点名称：熔化的规律及其特点

• 晶体在熔化时的温度特点：
  吸热但温度不变。晶体熔化的条件是：①温度达到熔点；②继续吸热。两者缺一不可。
  
  

• 晶体与非晶体的熔化：
  晶体有一定的熔化温度，叫做熔点，在标准大气压下，与其凝固点相等。晶体吸热温度上升，达到熔点时开始熔化，此时温度不变。晶体完全熔化成液体后，温度继续上升。熔化过程中晶体是固、液共存态。
  
  非晶体没有一定的熔化温度。非晶体熔化过程与晶体相似，只不过温度持续上升，但需要持续吸热。 熔点是晶体的特性之一，不同的晶体熔点不同。
  凝固是熔化的逆过程。实验表明，无论是晶体还是非晶体，在凝固时都要向外放热。晶体在凝固过程中温度保持不变，这个温度叫晶体的凝固点。同一晶体的凝固点与熔点相同。非晶体没有凝固点和熔点。
  

• 熔化实验中用水浴法加热的原因：
  熔化实验中采用水浴加热(如图)的方法，利用水的对流，使受热更均匀，测量更科学。
  

• 影响熔点的因素
  (1)压强平时所说的晶体的熔点，通常是指一个标准大气压下的情况。对于大多数晶体，熔化过程是体积变大的过程，当压强增大时，这些晶体的熔点升高；对于像金属铋、锑以及冰这样的晶体，熔化过程中体积变小，当压强增大时，这些晶体的熔点降低。
  (2)杂质如果液体中溶有少量其他物质，即使数量很少，物质的熔点也会有很大变化。如果水中溶盐，凝同点就会明显下降。海水冬天结冰的温度比河水低就是这个原因。
  
  晶体的熔化条件
      晶体的熔化有温度达到熔点与继续吸热两个条件，二者缺一不可。如果晶体的温度达到熔点但不能继续吸热，晶体就不能熔化，仍然处在固态。如果可以从外界继续吸收热量，则晶体开始熔化，进入由固态变为液态的过程，如冰属于晶体，像冰变为水那样，物质从固态变为液态的过程称为熔化，晶体开始熔化时的温度称为熔点。当冰的温度升高到冰的熔点(也叫冰点)时，并继续吸热，冰便从同态逐渐变为液态。温度等于熔点时，晶体的状态可能是固态，可能是液态，也可能是同液共存态。

考点名称：凝固的规律及其特点

• 晶体凝固时的温度特点：放出热量，温度不变；
  
  非晶体凝固时的温度特点：放出热量，温度不断降低
  
  晶体凝固的条件是：①温度要达到凝固点；②继续向外放热
   
  注意：同种晶体的熔点与凝固点是相同的。
  
  晶体和非晶体凝固时的温度变化曲线（如图所示）
  

• 数形结合法在晶体熔化(凝固)过程中的运用
       在物理中常采用数学图像方法，把物理现象或物理量之间的关系表示出来。如用温度一时间图像表达物态变化中熔化、凝固、沸腾的特点。涉及的图像有晶体(或非晶体)熔化图像、凝固图像、水的沸腾图像等。图像法具有直观、形象、简捷和概括力强的独特优点。它能将物理情景、物理过程、物理状态以直观的方式呈现在我们面前。
  例下表是研究冰熔化时记录的实验数据。
  
  
  (1)在图中作出冰的熔化图像；
  (2)从表中可以看出，冰的熔点是____；
  (3)冰熔化过程经历了____min；
  (4)从计时开始，经过12mid，冰的温度是____，状态是____。
   解析：作图时，步骤是先描点再连线；在8～ 16min时,冰的温度保持0℃不变，故其熔点为0℃；熔化过程经历了8min；由表知，从计时开始，经过12min，冰的温度为0℃，此时冰已持续熔化了4min，但并未熔化完，故为固液共存状态。
  答案：(1)冰的熔化图像如图所示
  
  (2)0℃ (3)8 (4)0℃；固液共存状态
  
  图像法描述晶体与非晶体的熔化和凝固过程
  

  	晶体	非晶体
  物质举例	海波、冰、食盐、水晶、明矾、萘、各种金属	松香、玻璃、蜂蜡、沥青
  熔点和凝固点	有	无
  熔化图像	AB段：物质为固态 BC段：熔化过程，物质为固液共存态，吸收热量，温度不变 (此温度为熔点) CD段：物质为液态	熔化过程中，物质吸收热量，温度逐渐升高
  凝固图像	EF段：物质为液态 FG段：凝固过程，物质为固液共存态，放出热量，温度不变 (此温度为凝固点)  GH段：物质为固态	凝固过程中，物质放出热量，温度降低