逍遥学能 2016-05-03 09:03
问题：在室温为26℃环境下保存的酒精，打开盖子一段时间后，留在杯中的酒精的温度将_________（高于/低于/等于）26℃。
一组对比数字：一个班在只学习“液体蒸发”内容时将这个问题作为当堂巩固练习，选“低于”的占90%以上；，然而另一个班等学习完“物态变化”后再做这个问题，选择正确的只有50%左右了。通过与学生进行交流，发现选择“高于”或“等于”的同学普遍存在这样“同理可证”的认识：
观点一：固体吸收热量，温度上升，如-10℃的冰块吸热后温度会上升，所以酒精蒸发要吸收热量，温度肯定要高于26℃。
观点二：水沸腾时吸收热量，但温度保持不变；液体蒸发与沸腾一样同为汽化，所以酒精蒸发时吸热但不升温，所以温度仍为26℃。
无论是蒸发还是沸腾都必须吸收热量，例如水的沸腾通常是通过燃料燃烧来提供热量，那么液体蒸发时从哪里吸热呢？又为什么会吸热呢？
从分子运动的角度来看，蒸发是液体分子从液体表面分离出去的过程。因为分子从液体表面逃出需要克服分子引力，即能逃出去的那些分子的能量都很大，留下的都是能量较小的分子，所以蒸发的结果使液体的内能减小。宏观上看，液体分子蒸发，吸收液体热量，液体温度降低。液体温度的降低又直接导致了液体与其周围物体之间存在了一定的温度差，因而液体又会与周围物体之间发生热传递现象而从周围物体(依附物、留下的液体、空气等) 吸热，导致周围物体的温度也会下降。
另外，我想是不是也可按目前流行的说法来进行类比分析：
固体熔化吸热、液体沸腾吸热，都是因为周围温度高于这些物体当前的温度，所以它们都是“被动”吸热；而液体蒸发时，不管周围环境温度怎样，都有液体分子在挣脱液体束缚而逃离，也就是说蒸发在任何温度下都可进行，它的吸热是主动的，为了“自由”而战——故液体蒸发具有致冷作用。