例子问题
例子问题1:相变的类型
液态水在室温下冷却到零下75度OC
下列哪项描述适用于上述过程?
I:身体发生了变化
II:发生了化学变化
III:熵变
我和第三
I, II, III
第二和第三
二只
我只
我和第三
物理变化是指物质的物理性质发生变化的过程。这里水经历了从无序的液态到有序的固态的相变,这确实是一种物理变化。化学变化描述了一种物质在其组成分子的特性上发生了变化。在这里,虽然水已经从液相变成了固相,但它仍然只由水分子组成,所以没有发生化学变化。熵描述了系统有序的程度。这里熵变了因为液态水比固态水更无序。
例子问题1:相变的类型
大量的分子开始快速运动,很少相互碰撞,并占据了它们所能得到的全部空间。当温度下降,粒子的动能下降时,粒子移动得更慢,相互碰撞的次数也更多。它们最终形成晶格结构,只有轻微的移动。这个过程叫什么?
Sublimination,然后冻结
蒸发,然后凝结
缩合,然后冻结
降低温度
冻结
缩合,然后冻结
这是一个描述从气相冷凝到液相,然后从液相冷凝到固相的过程。
示例问题3:相变的类型
相图是用来表示化合物随环境温度和压力的变化而形成的相。
二氧化碳在室温下会从固体升华为气体。什么是导致固体二氧化碳融化的必要条件?
增加的压力
减小压强
二氧化碳不能融化
降低温度
增加温度
增加的压力
在一个大气压下,二氧化碳只能存在于固相或气相中。固体二氧化碳在标准条件下会升华。
提高温度只会使二氧化碳以更快的速度升华。为了使固体二氧化碳熔化成液相,二氧化碳必须承受更大的压力。这将使平衡从气态转移到液态。
示例问题11:相变
水的溶液在0摄氏度和3atm处。压力不断降低,直到远远低于0.000001atm。解会发生什么?
水开始时是蒸汽,并将保持蒸汽的状态
液态水会变成冰,然后变成水蒸气
液态水会变成水蒸气
冰会变成液体,然后变成水蒸气
冰会直接变成水蒸气
液态水会变成冰,然后变成水蒸气
当你看到这样的问题时,立即在相图上画一个点来建立你的起始条件。在我们的例子中,条件在水的液相范围内。这使我们可以排除一些答案选项。
接下来,确定发生了什么变化,以及变化发生在哪个轴上。我们在降低压强,所以你需要在y轴上向0移动。画一条从起始点到终点的假想线。在我们的例子中,最终压强非常小。这个点不在y轴上,但是我们可以用我们的推理/归纳技能来确定当我们接近气相(水蒸气)时,我们将通过固相(冰)。即使你不知道水会被汽化,根据图表,你知道液相后面跟着固相,只有一个选项有这个选项。
问题21:相变
如果硒(Se)的沸点是元素应该处于什么相位?
液体
固体
没有足够的信息来确定
气体
等离子体
没有足够的信息来确定
我们知道温度远低于硒的沸点,但因为我们不知道它的熔点,我们无法确定温度是否降到了足以使元素变成固体的水平。
例子问题1:相变的类型
干冰在室温下会发生以下反应:
固态直接变成气态(中间没有任何相变)的相变叫什么?
冻结
沉积
蒸发
升华
蒸发
升华
当物质从一种物理状态(固体、液体、气体或等离子体)变化到另一种物理状态时,相变就被定义为发生了。
当固体变成气体时,发生的相变被定义为升华:
固体气体
当相反的情况发生,气体变成固体时,这种相变被定义为沉积:
气体固体
当液体变成气体时,所发生的相变被定义为汽化。值得注意的是,汽化有两种类型:蒸发(当相变发生在物质沸点以下时)和沸腾(当相变发生在物质沸点或以上时)。
液体气体
当相反的情况发生,气体变成液体时,相变被定义为冷凝:
气体液体
当液体变成固体时,所发生的相变被定义为冻结:
液体固体
当相反的情况发生,固体变成液体时,相变被定义为熔化:
固体液体
当气体变成等离子体时,发生的相变被定义为电离:
气体等离子体
当相反的情况发生时,等离子体变成气体,发生的相变被定义为复合。
等离子体气体
有些人可能会发现,成对记忆相变是最简单的方法。例如,冻结和熔化都是指固体和液体之间的相变。一旦记住了这些,你需要选择的可能的相位变化就会从8个减少到2个。同样,我们也可以这样想:所有涉及到熵减小(按顺序增加)的相变,沉积、凝结、冻结和重组,听起来比涉及到熵增大(按顺序减少)的相变更有条理。升华、蒸发、熔化和电离。
示例问题7:相变的类型
海平面上的水的沸点与3000英尺高处的水的沸点相比如何?
水的沸点在两个位置是相同的
水在海平面的沸点会更大
水在海平面的沸点会变小
不知道水的比热容是不可能确定的
水在海平面的沸点会更大
这个问题问的是海拔高度对水沸点的影响。为了回答这个问题,我们需要对沸腾是什么有一个基本的了解,以及它是如何受到海拔等因素的影响的。
沸腾是液体转化为气体的一种相变。在这个转变过程中,沸点被定义为液体的蒸气压与大气压力完全相等的温度。因此,如果大气压力降低,这发生在海拔升高时,那么液体就更容易蒸发成气相。因此,将液体推入气相所需的能量更少(温度更低)。结果,溶液的沸点在升高时降低。