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什么时候系统会吸热

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系统吸热的情况可分为物理过程和化学过程两类,具体判断依据如下:

一、物理过程中的吸热现象

熔化过程

物质从固态变为液态时需要吸收热量,例如冰块融化成水。非晶体熔化时温度保持不变,但持续吸热。

汽化过程

包括蒸发和沸腾,物质从液态变为气态需吸收热量。例如水沸腾时需持续吸热以维持沸腾状态。

升华过程

物质从固态直接变为气态,如干冰升华成二氧化碳,需吸收热量。

其他物理变化

- 干燥过程(如木材干燥)。

二、化学过程中的吸热反应

分解反应

多数分解反应需要吸收热量,例如水在高温下分解为氢气和氧气:

$$2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2 \quad \Delta H > 0$$。

盐类水解反应

如氯化铵与氢氧化钡反应生成氨水和硫酸钡:

$$2NH_4Cl + Ba(OH)_2 \rightarrow 2NH_3 \uparrow + BaCl_2 + 2H_2O \quad \Delta H > 0$$。

某些化合反应

例如碳与水蒸气反应生成一氧化碳和水:

$$C + H_2O(g) \rightarrow CO + H_2 \quad \Delta H > 0$$。

氧化还原反应(高温条件)

如金属与氧气反应(如铝热反应需高温)。

三、补充说明

温度与吸热的关系:

吸热过程通常伴随温度升高(如化学反应),但熔化、汽化等物理过程温度保持不变。

热量来源:系统吸热时,热量可能来自外界环境(如加热)或通过做功实现(如气体膨胀)。

通过以上分类,可根据具体现象或反应类型判断系统是否吸热。