高中物理 第九章 固体、液体和物态变化 3 饱和汽与饱和汽压课件 新人教版选修33.ppt

第九章 3饱和汽与饱和汽压 学习目标1 知道饱和汽 未饱和汽及饱和汽压这些概念的含义 2 了解相对湿度概念的含义以及它对人的生活和植物生长等方面的影响 3 了解湿度计的结构与工作原理 内容索引 知识探究 题型探究 达标检测 知识探究 一 汽化 1 为什么在高海拔地区煮东西煮不熟 答案液体沸腾时需要达到的温度叫沸点 沸点与大气压强有关 大气压强越小 沸点越低 而在高海拔地区大气压强小 沸点低 故煮东西煮不熟 答案 2 为什么用高压锅蒸米饭 炖肉汤比较快 而且易烂 答案高压锅内大气压强大 沸点高 故用高压锅蒸米饭 炖肉汤比较快 而且易烂 1 定义 物质从变成的过程叫做汽化 2 两种方式 蒸发 只发生在液体表面 而且在任何温度下都能发生 沸腾 在液体同时发生 只在一定温度 沸点 下才会发生 3 沸腾条件 达到沸点 能继续吸热 4 沸点与大气压强有关 大气压强越高 沸点越高 液态 气态 表面和内部 二 饱和汽与饱和汽压 1 盛在敞口容器中的水 经过一段时间后就没有了 而盛在密闭容器中的水经过相当长的时间后仍然存在 这是为什么呢 答案前者的水蒸发掉了 而后者由于密闭 水蒸气最终与水形成一种动态平衡 2 有人说在密闭容器里液体和气体达到平衡时蒸发就停止了 分子运动也停止了 这种说法对吗 答案这种说法不对 达到平衡时单位时间内逸出液面的分子数与回到液面的分子数相等 是一种动态平衡 并非分子停止运动 答案 1 动态平衡 在相同时间内回到液体中的分子数从液面飞出去的分子数 液体与气体之间达到了状态 蒸发停止 这种平衡是一种 平衡 2 饱和汽与未饱和汽 饱和汽 与液体处于的蒸汽 未饱和汽 没有达到的蒸汽 3 饱和汽压 在一定下 饱和汽的是一定的 因而饱和汽的压强也是一定的 这个压强就叫做这种液体的饱和汽压 等于 平衡 动 态 动态平衡 饱和状态 分子数密度 温度 4 影响饱和汽压的因素饱和汽压随温度的升高而 饱和汽压与蒸汽所占的体积 填 有关 或 无关 与该蒸汽中有无其他气体也 填 有关 或 无关 5 把未饱和汽变成饱和汽的方法 在体积不变的条件下 降低未饱和汽的温度 可以使在较高的温度时的未饱和汽变成较低温度时的饱和汽 在温度不变的条件下 增大蒸汽压强可以使未饱和汽变成饱和汽 增大 无关 无关 三 空气的湿度 湿度计 1 夏日无风的傍晚 人们往往感到闷热潮湿 身上的汗液也蒸发不出去 这是为什么呢 答案在闷热潮湿的天气里 由于空气湿度大 汗液的蒸发和空气中的水蒸气的液化达到一种动态平衡 答案 答案在绝对湿度相同的情况下 水的饱和汽压在温度高时大 温度低时小 根据相对湿度 夏天和冬天相比 冬天的相对湿度大 答案 2 在绝对湿度相同的情况下 夏天和冬天的相对湿度哪个大 为什么 1 绝对湿度空气的湿度可以用空气中所含水蒸气的压强p1来表示 这样表示的湿度叫做空气的湿度 2 相对湿度我们常用空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比来描述空气的潮湿程度 并把这个比值叫做空气的湿度 即相对湿度 3 空气的相对湿度常用来测量 绝对 相对 湿度计 题型探究 1 动态平衡的理解 1 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 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 2 影响饱和汽压的因素 1 饱和汽压跟液体的种类有关 在相同的温度下 不同液体的饱和汽压一般是不同的 挥发性大的液体 饱和汽压大 一 对饱和汽和饱和汽压的理解 2 饱和汽压跟温度有关 饱和汽压随温度的升高而增大 这是因为温度升高时 液体里能量较大的分子增多 单位时间内从液面飞出的分子也增多 致使饱和汽的密度增大 同时蒸汽分子热运动的平均动能也增大 导致饱和汽压增大 3 饱和汽压跟体积无关 在温度不变的情况下 饱和汽的压强不随体积而变化 当体积增大时 容器中蒸汽的密度减小 原来的饱和蒸汽变成了未饱和蒸汽 于是液体继续蒸发 直到未饱和汽成为饱和汽为止 由于温度没有改变 饱和汽的密度跟原来的一样 蒸汽分子热运动的平均动能也跟原来一样 所以压强不改变 体积减小时 容器中蒸汽的密度增大 回到液体中的分子数多于从液面飞出的分子数 于是 一部分蒸汽变成液体 直到蒸汽的密度减小到等于该温度下饱和汽的密度为止 由于温度没有改变 饱和汽密度不变 蒸汽分子热运动的平均速率也跟原来相同 所以压强也不改变 例1关于饱和汽正确的说法是a 在稳定状态下 密闭容器中如有某种液体存在 其中该液体的蒸汽一定是饱和的b 密闭容器中有未饱和的水蒸气 向容器内注入足够量的空气 加大气压可使水汽泡和c 随着液体的不断蒸发 当液化和汽化速率相等时液体和蒸汽达到一种平衡状态叫动态平衡d 对于某种液体来说 温度升高时 由于单位时间内从液面汽化的分子数增多 饱和汽压增大 答案 解析 解析在饱和状态下 液化和汽化达到动态平衡 即达到稳定状态 所以a c正确 液体的饱和汽压与其温度有关 即温度升高饱和汽压增大 所以d正确 饱和汽压是指液体蒸汽的分气压 与其他气体的压强无关 所以b错误 饱和汽压随温度的升高而增大 饱和汽压与蒸汽所占的体积无关 二 空气湿度 1 绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示 2 空气的干湿程度和空气中所含有的水汽量接近饱和的程度有关 而和空气中含有水汽的绝对量无直接关系 3 在某一温度下 水的饱和汽压是一定值 知道了绝对湿度可以算出相对湿度 反之 知道了相对湿度也能算出绝对湿度 例2气温为10 时 测得空气的绝对湿度p 800pa 则此时的相对湿度为多少 如果绝对湿度不变 气温升至20 相对湿度又为多少 已知10 的水的饱和汽压为p1 1 228 103pa 20 时水的饱和汽压为p2 2 338 103pa 解析 答案 答案65 1 34 2 解析10 时水的饱和汽压为p1 1 228 103pa 由相对湿度公式得此时的相对湿度 20 时水的饱和汽压为p2 2 338 103pa 同理得相对湿度 三 湿度计 例3干湿泡湿度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大 表示a 空气的绝对湿度越大b 空气的相对湿度越小c 空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近d 空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远 答案 解析 解析干湿泡湿度计的湿泡温度计的水银泡上包着棉纱 棉纱的下端浸在水中 由于水的蒸发 湿泡温度计示数总低于干泡温度计示数 空气越干燥 即相对湿度越小 湿泡温度计上的水蒸发越快 温度计示数越低 与干泡温度计示数的差距越大 可见b正确 并且 空气越干燥 即相对湿度越小 由相对湿度的定义公式 相对湿度 可知 这时空气中的水蒸气的实际压强即绝对湿度离同温度水的饱和汽压越远 故d正确 达标检测 1 饱和汽与饱和汽压 一个玻璃瓶中装有半瓶液体 拧紧瓶盖经过一段时间后 则a 不再有液体分子飞出液体表面b 蒸发停止c 蒸发仍在进行d 在相同时间内从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数 液体和蒸汽达到了动态平衡 答案 解析 1 2 3 4 解析当液面上方的气体内所含的蒸汽达到饱和汽压后 处于动态平衡状态 但仍有分子跑出液面 只不过在相同时间内 返回的分子数与跑出的分子数相等 1 2 3 4 2 饱和汽与饱和汽压 关于液体的饱和汽压 下列说法正确的是a 其温度和压强之间的关系遵循查理定律b 饱和时 在相同时间内回到液体中的分子数等于从液体表面飞出去的分子数c 在动态平衡时 饱和汽密度不变d 饱和汽压随温度的升高而增大是因为饱和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大 答案 解析 1 2 3 4 解析饱和状态的情况下有 1 如果稍微降低温度饱和汽将会出现凝结 变成液体 体积迅速减小 2 稍微增大压强饱和汽亦可出现凝结 体积大大减小 所以液体的饱和汽压不遵循理想气体实验定律 故a错误 与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽 此时相同时间内回到水中的分子数等于从水中飞出去的分子数 饱和汽密度不变 故b c正确 饱和汽压随温度的升高而增大是因为饱和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大 故d正确 1 2 3 4 3 空气的湿度 空气湿度对人们的生活有很大影响 当湿度与温度搭配得当 通风良好时 人们才会舒适 关于空气湿度 以下结论正确的是a 绝对湿度大而相对湿度不一定大 相对湿度大而绝对湿度也不一定大 必须指明温度这一条件b 相对湿度是100 表明在当时的温度下 空气中水蒸汽已达到饱和状态c 在绝对湿度一定的情况下 气温降低时 相对湿度将减小d 在绝对湿度一定的情况下 气温升高时 相对湿度将减小 答案 解析 1 2 3 4 解析相对湿度定义b 100 式中p为空气中所含水蒸气的实际压强 ps为同一温度下水的饱和汽压 ps在不同温度下的值是不同的 温度越高 ps越大 故a正确 相对湿度为100 说明在当时的温度下 空气中所含水蒸气的实际压强已达到饱和汽压 b正确 绝对湿度p不变时 气温降低 ps减小 相对湿度增加 气温升高 相对湿度则减小 故c错误 d正确 1 2 3 4 4 湿度计 下列关于干湿泡湿度计的说法正确的是a 干湿泡湿度计测的是绝对湿度b 湿泡温度计所示的温度高于干泡温度计所示的温度c 干泡温度计所示的温度