高中物理 第二章 第九节 饱和蒸汽 空气的湿度配套辅导与检测课件 粤教版选修33.ppt

第九节饱和蒸汽空气的湿度 固体 液体和气体 1 知道饱和蒸汽 未饱和蒸汽和饱和汽压的概念 2 了解相对湿度的概念和含义 认识空气的相对湿度对人的生活和植物生长的影响 生活中我们都有这样的经验 装在敞口容器里的液体 由于蒸发出来的汽分子能逸散到周围的空间 放置时间长了 最后会全部蒸发掉 湿的衣服晾在室外干燥的地方容易干 要是挂在潮湿的卫生间就不容易干 这是什么原因呢 地球的表面大部分被江 湖 海等水面所覆盖 水蒸汽不断从水面蒸发出来 又不断凝结成雨 雪返回地球表面 所以 我们周围的空气里总是含有水蒸气的 空气里所含的 水蒸气越多 空气就越潮湿 所含的水蒸气越少 空气就越干燥 空气的干湿程度对各方面都有很大影响 1 当单位时间内回到液体的分子数 从液体飞出去的分子数时 蒸汽的密度不再 液体也不再 蒸汽和液体之间达到了 我们把与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和蒸汽 等于 增加减小 动态平衡 2 饱和汽压 1 液体的 所具有的压强 叫做这种液体的饱和汽压 2 由于饱和蒸汽的压强只跟 有关 与体积无关 因此 气体的实验定律 饱和蒸汽 实验表明 未饱和汽 气体实验定律 而且离饱和汽 就越遵循气体实验定律 饱和蒸汽 温度 不适用于 近似遵守越远 3 空气的湿度 1 空气的干湿程度可用 空气所含有的 即 来表示 叫做空气的绝对湿度 2 某温度时空气的 和同一温度下 的百分比 叫做该温度下空气的相对湿度 用符号 表示 相对湿度b 4 空气的相对湿度常用 来测量 常用的湿度计有 和 单位体积 水汽分子数水汽密度 水汽压强p b 干湿球湿度计毛发湿度计 湿度计 饱和水汽压ps 对动态平衡的理解 1 动态平衡 在密闭容器里的液体 一方面不断有液体分子从液面飞出成为水蒸汽分子 另一方面 由于水蒸汽分子的无规则运动 互相碰撞 也不断地返回液体中 当单位时间内从液面飞出的分子数等于返回液体的分子数时 液面上方的水蒸汽密度就保持不变 液体也不会减小 称为液体与饱和汽达到了动态平衡 2 必须注意以下几点 1 处于动态平衡时 液体的蒸发仍不断地进行 2 处于动态平衡时的蒸汽密度与温度有关 温度越高 达到动态平衡时的蒸汽密度越大 3 在密闭容器中的液体 最后必定与上方的蒸汽处于动态平衡状态中 要理解动态平衡 关键要抓住 动态 这个核心 也就是达到平衡时 各量之间还是变化的 只不过变化的速度相同而已 只是从外观上看达到了平衡状态 水蒸汽达到饱和时 水蒸汽的压强不再变化 这时 a 水分子不再从水面飞出b 水分子不再回到水中c 在相同时间内 从水面飞出的水分子数目与飞回到水中的水分子数目相同d 以上都不对 解析 水蒸汽达到饱和时 液体水不再减少 液体与气体达到动态平衡状态 c正确 答案 c 课堂训练 1 对于动态平衡 下列说法不正确的是 a 当气态分子数密度增大到一定程度时就会达到这样的状态b 在相同时间内从液体里飞出的分子数和回到液体里的分子数相等c 此时蒸汽的密度不再增大 液体也不减少d 蒸发速度不再改变 以一定的速度蒸发至没有液态为止 解析 液体在蒸发时 当相同时间内从液体里飞出的分子数和回到液体里的分子数相等 液体不再减少 蒸气的密度也不再增大 此时液体和气体间达到了平衡 就说达到一个动态平衡 所以a b c说法是正确的 d说法是错误的 本题答案应选d 答案 d 饱和汽压与体积 温度的关系 实验表明 对于同一种液体来说 它的饱和汽压随着温度的升高而增大 随着温度的降低而减小 在温度不变的情况下 饱和汽压不随体积的改变而变化 下面我们从微观角度对上述实验事实进行解释 当液体温度升高的时候 液体里速率较大的分子增多了 相同时间内从液体表面飞出去的分子也增多了 因此 饱和汽的密度增大 同时 随着温度的升高 饱和汽分子的速率也增大了 结果 相同时间内气体分子撞击液面或器壁 的次数增多了 撞击时的作用力也增大了 所以饱和汽压随着温度的升高而增大 液体的饱和汽压跟体积没关系 这是由于体积增大时 一部分液体变成汽 体积缩小时 一部分汽变成液体 只要温度不变 饱和汽的密度就不变 饱和汽分子的速率也不变 因此饱和汽压保持不变 由于液体的饱和汽压只与温度有关 与体积没有关系 所以理想气体的实验定律对于饱和汽完全不能适用 而未饱和汽近似地遵守这些定律 双选 关于饱和汽压 下列说法正确的是 a 温度相同的不同饱和汽 饱和汽压都相同b 温度升高时 饱和汽压增大c 温度升高时 饱和汽压减小d 饱和汽压和体积无关 解析 同一气体的饱和汽压仅由温度决定 当温度升高时 饱和汽密度增大 饱和汽压增大 与气体的体积无关 答案 bd 课堂训练 2 关于饱和汽及饱和汽压的正确结论是 a 密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的 保持温度不变 增大容器的体积 蒸汽的压强一定会减小b 对于同一种液体 饱和汽压随温度升高而增大c 温度不变时 饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大d 相同温度下 各种液体的饱和汽压都相同 解析 饱和汽处在动态平衡中 当温度或体积变化时 只要有足够的液体它还会达到平衡的 即其饱和压强只与液体种类和温度有关 与体积无关 a c d错误 b正确 饱和汽不符合理想气体的状态方程 答案 b 空气的湿度 1 绝对湿度 空气的干湿程度可以用空气中含有水汽的密度来表示 叫空气绝对湿度 1 让一定量的空气通过一段贮有吸收水汽的物质 如氯化钙 的管子 让该物质吸收水汽 由其前后质量之差可知空气中含有的水汽密度 2 直接测定空气中的水汽密度比较麻烦 常改用水汽的压强来表示干湿程度 即通常用水蒸气的压强表示空气的绝对湿度 2 相对湿度 某温度时空气的水汽压强 p 和同一温度下饱和汽压 ps 的百分比叫做该温度下空气的相对湿度 用符号b表示 2 相对湿度反映了空气中的水汽离饱和状态的远近 相对湿度越大 说明空气中的水汽的压强越接近饱和汽压 3 空气的相对湿度常用湿度计来测量 常用的湿度计有干湿球湿度计 毛发湿度计和湿度传感器等 在干湿球湿度计中 由于水的蒸发吸热 湿球湿度计指示的温度总低于干球温度计指示的空气温度 两示数相差越大 表示水蒸发越快 相对湿度越小 即空气中水汽离饱和状态越远 假如空气的绝对湿度p 800pa 当气温是20 时 空气的相对湿度是多少 当气温是10 时 空气的相对湿度是多少 已知20 时水的饱和汽压为2338pa 10 时水的饱和汽压为1228pa 课堂训练 3 白天的气温是30 那么 空气里的相对湿度是60 天气预报夜里的气温要降到20 那么 空气里的水蒸气会不会成为饱和汽 为什么 30 时 水的饱和汽压为4 24 103pa 20 时 水的饱和汽压为2 3 103pa 解析 由题意知30 那么 空气里的相对温度是60 又因为b 100 p b ps 0 60 4 24 103 2 54 103pa 大于20 时的饱和汽压 故夜里会出现饱和汽 即有露珠形成 1 水蒸气达到饱和时 水蒸气的压强不再变化 这时 a 水不再蒸发b 水不再凝结c 蒸发和凝结达到动态平衡d 水全部变为水蒸气 解析 水蒸气达到饱和状态时是一个动态的平衡 此时蒸发和凝结仍在同时进行 只不过是蒸发和凝结的分子个数相等而已 c正确 答案 c 2 对饱和蒸汽 下列说法正确的是 a 液面上的蒸气分子的密度不断增大b 液面上的蒸气分子的密度不断减小c 液面上的蒸气分子的密度不变d 液面上没有蒸气分子 解析 达到饱和蒸汽时 液体与气体之间达到了动态的平衡 即相同的时间内回到水中的分子数等于从水面飞出的分子数 液面上蒸汽分子的密度不再改变 答案 c 3 要将未饱和汽转化成饱和汽 下列方法不可行的是 a 保持温度不变 减小体积b 保持温度不变 减小压强c 保持体积不变 降低温度d 保持体积不变 减小压强 解析 保持温度不变 减小体积可增大压强 使未饱和汽达到饱和汽压变成饱和汽 a正确 保持温度不变 减小压强只减小体积 是达不到此温度下的饱和汽压 不能变成饱和汽 b错误 保持体积不变 降低温度饱和汽压也降低 也可使压强达到新的饱和汽压 未饱和汽变成饱和汽 c正确 体积不变 减小压强 也可降低温度 从而使未饱和汽压强达到新的饱和汽压 变成饱和汽 d正确 答案 b 4 人对空气的干燥与潮湿的感觉 a 只与绝对湿度有关b 由相对湿度决定c 只与空气中水分子数密度有关d 只与空气的温度有关 解析 人感觉 潮湿 还是 干燥 取决于水分蒸发的快慢 若水分蒸发快 人会感到 干燥 而水分蒸发快慢取决于空气中水蒸气是接近饱和汽还是远离饱和汽 即相对湿度 相对湿度越小 蒸发越快 人感觉越干燥 答案 b 5 两个托里拆利管倒立在水银槽中 a管上端有空气 b管上端是真空 现在把两种液体甲乙分别导入这两个管中 水银柱上端各略有少许未蒸发的液体 这时两个水银柱的高度相同 如图所示 则两管中导入的液体的饱和汽压值 a 甲大于乙b 甲小于乙c 甲等于乙d 无法判断 解析 因为甲管中不仅有蒸汽的压强 还有空气的压强 乙管中只有蒸汽的压强 所以乙管中的液体饱和汽压值较大 b正确 答案 b 6 双选 在相对湿度相同的情况下 比较可得 a 冬天的绝对湿度大b 夏天的绝对湿度大c 冬天的绝对湿度小d 夏天的绝对湿度小 7 双选 如右图所示的容器 用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽 测得水汽的压强为p 体积为v 当保持温度不变 a 上提活塞使汽的体积增为2v时 汽的压强变为pb 下压活塞使汽的体积减为v时 汽的压强增为2pc 下压活塞时 汽的质量减少 汽的密度不变d 下压活塞时 汽的质量和密度都变小 解析 容器中的水汽刚好饱和 表示容器中已没有水 上提活塞使汽的体积变为2v时 容器中的汽压强变为p 下压活塞 使汽的体积减为v时 由于温度不变 饱和汽密度不变 部分汽会凝结成水 汽的压强仍为p 只是质量减少了 答案 ac 8 高压锅又叫压力锅 用它可以将被蒸煮的食物加热到100 以上 所以食物容易被煮熟 且高压锅煮食物比普通锅煮食物省时间省燃料 尤其做出的米饭也香软可口 很受人们欢迎 下表是as22 5 80高压锅的铭牌 对此下列解释正确的是 a 食品受到的压强大而易熟b 高压锅保温性能好 热量损失少而易熟c 锅内温度能达到100 以上 食品因高温而易熟d 高压锅的密封性好 减少了水的蒸发而易熟 解析 加热时锅内水温不断升高 水的蒸发不断加快 由于锅是密封的 锅内水面上方的水蒸气就越来越多 锅内水蒸气的压强越来越大 直到将气压阀顶起 锅内的大气压不再增大 此时锅内大气压一般接近2个大气压 水的沸点此时为121 食物由生变熟是个升温过程 温度越高 熟得越快 高压锅内的食物可以被加热到的温度比普通锅温度高出了约20 所以容易熟 答案 c 9 2012 山东卷 双选 以下说法正确的是 a 水的饱和汽压随温度的升高而增大 b 扩散现象表明 分子在永不停息地运动 c 当分子间距离增大时 分子间引力增大 分子间斥力减小 d 一定质量的理想气体 在等压膨胀过程中 气体分子的平均动能减小 解析 当分子间距离增大时 分子间的引力和斥力都减小 选项c错误 一定质量的理想气体 在等压膨胀过程中 温度升高 气体分子的平均动能增大 选项d错误 答案 ab 10 2011 海