2018-2019版物理新导学笔记选修3-3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．一、汽化[导学探究 ] (1)为什么在高海拔地区煮东西煮不熟？为什么用高压锅蒸米饭、炖肉汤比较快，而且易烂？答案 (1)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．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．[知识梳理 ]1．定义：物质从液态变成气态的过程叫做汽化．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：在一定大气压下，液体加热到某一温度时，在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象．注意：沸腾条件：达到沸点；能继续吸热．沸点与大气压强有关：大气压强越高，沸点越高．二、饱和汽与饱和汽压[导学探究 ] (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？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 (1)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．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．[知识梳理 ]1．动态平衡： 在相同时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数， 液体与气体之间达到了平衡状态，蒸发停止，这种平衡是一种动态平衡．2．饱和汽与未饱和汽饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽．未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽．3．饱和汽压： 在一定温度下， 饱和汽的分子数密度是一定的， 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．4．影响饱和汽压的因素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 (填“有关”或“无关” )，与该蒸汽中有无其他气体也无关 (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．三、空气的湿度、湿度计[导学探究 ] (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？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？答案 (1)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．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＝水蒸气的实际压强，夏天和冬天相比，冬天的相对湿度大．同温度水的饱和汽压[知识梳理 ]1．绝对湿度空气的湿度可以用空气中所含水蒸气的压强来表示，这样表示的湿度叫做空气的绝对湿度．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，并把水蒸气的实际压强这个比值叫做空气的相对湿度，即相对湿度＝ .同温度水的饱和汽压3．空气的相对湿度常用湿度计来测量 .一、对饱和汽和饱和汽压的理解1．动态平衡的理解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．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．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．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．①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．②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动能也跟原来相同， 所以压强也不改变．例1 (多选)关于液体的饱和汽压，下列说法正确的是 ( )．其温度和压强之间的关系遵循查理定律．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．在动态平衡时，饱和汽密度不变．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BCD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)如果稍微增大压强，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液体中的分子数等于从液体中飞出去的分子数，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．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蒸气接近饱和的程度有关， 而和空气中含有水蒸气的绝对数量无直接关系．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.)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：1p×100%＝800Pa3×100%≈65.1%.B＝p11.228×10Pa320℃时水的饱和汽压为 p2＝2.338×10Pa，同理得相对湿度：B2＝p×100%＝800Pa3×100%≈34.2%.p22.338×10Pa三、湿度计例3 (多选)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 ( )．空气的绝对湿度越大．空气的相对湿度越小．空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近．空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远答案BD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，空气水蒸气的实际压强越干燥，即相对湿度越小，由相对湿度的定义公式：相对湿度＝ 可知，同温度水的饱和汽压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．1．(饱和汽与饱和汽压 )(多选)(2016 江?苏单科 ?12A(1))在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为()A．压强变小B．压强不变C．一直是饱和汽D．变为未饱和汽答案AC解析水上方蒸汽的气压叫饱和汽压，只与温度有关，只要下面还有水，那就是处于饱和状态，饱和汽压随着温度的降低而减小，A、C正确，B、D错误．2．(饱和汽和饱和汽压)(多选)(2017盐?城高二下期末)在密闭的容器中，水面上方充满饱和汽，此时()A．蒸发已经停止B．水分子不再从水面飞出来C．饱和汽的压强只跟温度有关D．饱和汽压遵循气体实验定律答案AC3．(空气的湿度 )(2017 兴?华一中高二下学期月考 )下列关于湿度的说法中正确的是 ( )．绝对湿度大，相对湿度一定大．相对湿度是100%，表明在当时温度下，空气中水汽还没达到饱和状态．相同温度下绝对湿度越小，表明空气中水汽越接近饱和．露水总是出现在夜间和清晨，是气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化的缘故答案D解析 绝对湿度大，相对湿度不一定大， A错误；相对湿度是指水蒸气的实际压强与同温度下水的饱和汽压之比，相对湿度是 100%，表明在当时温度下，空气中水汽已达饱和状态， B错误；相同温度下绝对湿度越大，表明空气中水汽越接近饱和， C错误；露水总是出现在夜间和清晨，是因为气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化的缘故，故 D正确．4．(湿度计 )下列关于干湿泡湿度计的说法正确的是 ( )．干湿泡湿度计测的是绝对湿度．湿泡温度计所示的温度高于干泡温度计所示的温度．干泡温度计所示的温度高于湿泡温度计所示的温度．干泡温度计与湿泡温度计所示的温度差越大，相对湿度越大答案C解析 因为干湿泡湿度计由两支相同的温度计组成，其中一支温度计的水银泡上包有棉纱，棉纱的另一端浸在水中，是湿泡温度计，由于水蒸发吸热，湿泡温度计的示数总小于干泡温度计的示数．相对湿度越小，湿泡温度计上的水蒸发越快，干泡温度计与湿泡温度计所示的温度差越大．考点一 对汽化的理解1．(多选)下列对蒸发和沸腾的说法正确的是 ( )．蒸发只在一定温度下才能发生．沸腾只在一定温度下才能发生．蒸发和沸腾都只发生在液体表面．沸点与大气压有关，大气压越高，沸点越高答案BD解析 蒸发在任意温度下都能进行，只在液体表面进行．沸腾在沸点下才能进行，在液体表面和内部同时进行．大气压越高，沸点越高．故 B、D正确．2．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，且用高压锅煮食物比用普通锅煮食物省时间省燃料，尤其做出的米饭香软可口，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 ( )AS22－5－80容量5升净重8.92kg锅帽重89.0g气压1.21atm水的温度120℃食物受到的压强大而易熟．高压锅保温性能好，热量损失少而使食物易熟．锅内温度能达到100℃以上，食物因高温而易熟．高压锅的密封性好，减少水的蒸发而使食物易熟答案C解析 高压锅蒸煮的食物易熟是由于：高压锅蒸煮食物时，高压锅盖上后就是一个密封容器了，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越来越多， 锅内水蒸气的压强就越来越大， 直到气压阀被顶起为止， 锅内气压才不再增大，此时锅内气压一般达到 1.21atm，在这样的气压下，水的沸点为 120℃，比普通锅内温度高出20℃，所以食物就容易熟了，只有选项 C是正确的．考点二 饱和汽与饱和汽压3．下列对饱和汽的动态平衡的说法不正确的是 ( )．当气态分子数的密度增大到一定程度时就会达到这样的状态．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．此时，蒸气的密度不再增大，液体也不再减少．蒸发的速度不再改变，以恒速蒸发答案 D解析 对水的蒸发过程进行分析判断：当达到动态平衡时，蒸发停止，故 D选项错误．4．(多选)图1为水的饱和汽压图象，由图可知 ( )水的饱和汽压与温度的关系图1．饱和汽压与温度有关．饱和汽压随温度的升高而增大．饱和汽压随温度的升高而减小．未饱和汽的压强一定大于饱和汽的压强答案AB解析 由题图知，水的饱和汽压随温度的升高而增大．较高温度下的未饱和汽压可以大于较低温度下的饱和汽压．5．(多选)下列关于饱和汽的说法中，正确的是 ( )．温度和体积相同时，不同液体的饱和汽压一定相同．饱和汽压随温度升高而增大．温度不变时，饱和汽压不随体积的变化而变化．温度不变时，饱和汽压随体积增大而减小答案BC解析 饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，故一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值，相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的， A错误，B正确；温度不变时，饱和汽压不随体积的变化而变化， C正确，D错误．6．关于同种液体在相同温度下的未饱和汽、饱和汽的性质，下面说法正确的是 ( )．两种汽的压强一样大，饱和汽的密度较大．饱和汽的压强较大，分子的平均动能也较大．两种汽的压强一样大，分子平均动能也一样大．两种汽的分子平均动能一样大，饱和汽的密度较大答案D解析 与液体处于动态平衡的蒸汽叫饱和汽；没有达到饱和状态的蒸汽叫未饱和汽．可见，两种蒸汽在同一温度下密度是不同的，未饱和汽较小，饱和汽较大．由温度是分子平均动能的标志可知这两种蒸汽分子的平均动能相同，而密度不同，两种蒸汽的压强也不同．7．(多选)(2018 常?州一模 )如图2所示，飞行过程中乘务员发给飞机上旅客的软体袋装牛奶都是膨起的，而回到地面时又会瘪了，若舱内温度不变，则与飞机在地面时相比 ( )图2．在飞行过程中软体袋内气体压强变小．在飞行过程中软体袋内气体压强变大．在飞行过程中软体袋内饱和汽压变小．在飞行过程中软体袋内饱和汽压不变答案AD考点三

空气的湿度8．

(多选

)影响蒸发快慢的因素有

(

)A．绝对湿度C．表面积

B．相对湿度D．温度答案 BCD解析 相对湿度越小，飞出去的水分子数目比回来的水分子数目越多，故 B对．蒸发还跟液体的表面积和温度有关，表面积越大，温度越高，蒸发的越快．所以选 B、C、D.9．(2017溧?水高级中学模拟 )关于空气湿度，下列说法正确的是 ( )．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小．空气的绝对湿度用空气的压强表示．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比答案B解析 当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定比较大，绝对湿度不一定较大，人们感到干燥时，空气的相对湿度一定比较小，绝对湿度不一定较小， A错误，B正确；绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中所含水蒸气的压强来表示， C错误；相对湿度为空气中水蒸气的实际压强与相同温度时水的饱和汽压之比， D错误．10．下列说法正确的是 ( )．高原地区水的沸点较低，这是因为高原地区的温度较低．液面上部的蒸汽达到饱和时，就没有液体分子从液面飞出．一定温度下，空气中水蒸气