高中物理第九章34饱和汽与饱和汽压物态变化中的能量交换新人教版选修33PPT课件

（2）饱和汽压与蒸气所占的体积无关，也 和这种体积中有无其他气体无关。
a.往一个真空容器中注入液体,表面的上方形成饱和 蒸汽时,表面的上方空间的气压就是饱和汽压.
b.往一个密闭的原来有空气的容器中注入液体,表面 的上方形成饱和蒸汽时,表面的上方空间的气压不等 于饱和汽压,而是饱和汽压与空气压强的总和.
说明：
说明：（1）饱和汽压随温度的升高而增大。
说明：（1）饱和汽压随温度的升高而增大。
（2）饱和汽压与蒸气所占的体积无关，也 和这种体积中有无其他气体无关。
说明：（1）饱和汽压随温度的升高而增大。
温度升高时,分子平均动能增大,单位时间内逸出 液面的分子数增多,于是原来的动态平衡状态被破坏, 空间气态分子密度逐渐增大,导致单位时间内返回的 分子数增多,从而达到新的条件下的动态平衡.
解析： 由动态平衡概念可知A正确．在一 定温度下，饱和汽的密度是一定的，它随着 温度升高而增大，B正确．一定温度下的饱和 汽压与体积无关，C错．饱和汽压随温度升 高而增大，原因是：温度升高时，饱和汽的 密度增大，饱和汽分子平均速率增大．理想 气体状态方程不适用于饱和汽，饱和汽压和 绝对温度不成正比，饱和汽压随温度的升高 而增大，速率比线性关系更快，D错． 答案： AB
水蒸气的压强离饱和汽压越远,越有利于 水的蒸发,人们感觉干爽.
四、湿度计
3.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮 湿感受的因素,不是空气中水蒸气的绝对数量, 而是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱 和汽压的差距.
水蒸气的压强离饱和汽压越远,越有利于 水的蒸发,人们感觉干爽.
四、湿度计
1.空气的相对湿度常用湿度计来测量。
时，在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽 化现象，相应的温度叫沸点

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【典例1】如图所示，一个有活塞的密闭容器内盛有饱和水汽 与少量的水，则可能发生的现象是( )
T
A．温度保持不变，慢慢地推进活塞，由 pV C 可知容器内饱 和汽压强会增大 B．温度保持不变，慢慢地推进活塞，容器内压强不变 C．温度保持不变，慢慢地拉出活塞，容器内饱和水汽分子数
2．饱和汽与饱和汽压： 等于 从液面 (1)动态平衡：在相同时间内回到液体中的分子数_____ 平衡 状态，蒸发停 飞出去的分子数，液体与气体之间达到了_____
动态 平衡。 止，这种平衡是一种_____
（2）饱和汽与未饱和汽： 动态平衡 的蒸汽。 ①饱和汽：与液体处于_________ 饱和状态 的蒸汽。 ②未饱和汽：没有达到_________
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饱和汽 的压强。 (3)饱和汽压：在一定温度下_______ 升高 而增大。温度升 (4)饱和汽压的变化：饱和汽压随温度的_____
高时，液体分子的平均动能增大，单位时间内从液体表面飞出
分子数 增多，原来的动态平衡被破坏，液体继续蒸发，蒸汽 的_______ 的压强继续增大，直到达到新的动态平衡。
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重点：1．饱和汽与饱和汽压。
2. 空气的绝对湿度和相对湿度，并能进行简单计算。 3．知道熔化和熔化热、汽化和汽化热的概念，会用熔化热和 汽化热处理有关问题。 难点：1．理解饱和汽与饱和汽压。
2．理解绝对湿度和相对湿度。
3. 理解熔化和熔化热、汽化和汽化热。
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一、饱和汽与饱和汽压
相等 _____。
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3．汽化和液化： 液态 变成_____ 气态 的过程。 （1）汽化：物质从_____
气态 变成_____ 液态 的过程。 (2)液化：物质从_____

典例精析 一、饱和汽与饱和汽压
【例1】 如图1所示，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，
现保持温度不变，上提活塞，平衡后底部仍有部分水，则( )
A．液面上方水蒸气从饱和变成未饱和
B．液面上方水蒸气的质量增加，密度减小
C．液面上方水蒸气的密度减小，压强减小
D．液面上方水蒸气的密度和压强都不变
图1
典例精析 一、饱和汽与饱和汽压
典例精析 三、湿度计
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，
二、空气的湿度和湿度计
问题设计
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．
二、空气的湿度和湿度计
要点提炼
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 绝对 湿度．
解析 在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，饱和汽的 压强也是一定的．活塞上提前，密闭容器中水面上水蒸气为饱和 汽，水蒸气密度一定，其饱和汽压一定．当活塞上提时，密闭容 器中水面会有水分子飞出，使其上方水蒸气与水又重新处于动态 平衡，达到饱和状态．在温度保持不变的条件下，水蒸气密度不 变，饱和汽压也保持不变．故选D. 答案 D
典例精析 二、空气的湿度
解析 温30 °C时，水的饱和汽压ps1＝4.246×103 Pa， 这时水蒸气的实际压强p1＝2.111×103 Pa， 则第一天中午空气的相对湿度 B1＝pps11＝42..211416××110033 PPaa×100%≈49.72%. 气温20 °C时，水的饱和汽压ps2＝2.338×103 Pa， 这时水蒸气的实际压强与饱和汽压

均动能相同，又因为 1 g 水与 1 g 水蒸气的分子数相同，因而分子总动能 相同，A 正确；100 ℃的水变成 100 ℃的水蒸气时，分子间距离变大，要 克服分子间引力做功，因而分子势能增加．所以 100 ℃水的内能小于 100 ℃水蒸气的内能，D 正确．
答案：AD
提醒： 由分子动理论的知识可知道在物态变化中会有能量的吸收或放 出，由能量守恒定律可理解能量的转移过程和方向．
点拨： ①液体的饱和汽压由液体的种类、外界温度共同决定． ②气体实验定律的适用前提是一定质量的气体，即气体的质量保 持不变．
点拨： ①人们感受到的潮湿程度取决于相对湿度，而不是绝对湿度． ②理解相对湿度应注意，在绝对湿度不变的情况下，温度越高， 相对湿度越小，人感觉越干燥；温度越低，相对湿度越大，人感觉越 潮湿．
变式训练 2 (多选)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，锅内水蒸气的变化情况为( )
A．压强变小
B．压强不变
C．一直是饱和汽 D．变为未饱和汽
解析：在冷却的过程中，温度降低，锅内水蒸气与锅内的液体处于动 态平衡，所以锅内水蒸气一直是饱和汽，故 C 正确，D 错误；在冷却的 过程中，温度降低，饱和汽的压强减小，故 A 正确．B 错误．
要点一 饱和汽与饱和汽压和空气湿度 1.动态平衡的理解 (1)处于动态平衡时，液体的蒸发仍在不断进行． (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．
2．影响饱和汽压的因素 (1)饱和汽压跟液体的种类有关 实验表明，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． (2)饱和汽压跟温度有关 微观解释：饱和汽压随温度的升高而增大． (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．

2、熔化热：某种晶体熔化过程中所需的能量与其 质量之比，称做这种晶体的熔化热。 注意：（1）一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与 凝固时放出的热量相等。
（2）晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点。
晶体熔化过程，当温度达到熔点时，吸收的热 量全部用来破坏空间点阵．增加分子势能，而 分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的 熔点．非晶体没有空间点阵，吸收的热量主要 转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上 升．
水蒸气的压强离饱和汽压越远，越
有利于水的蒸发，人们感觉干爽.
7
空气的湿度 1、空气的相对湿度常用湿度计来测量。 2、常用的湿度计有干湿泡湿度计、毛发湿度计和湿 度传感器等。
8
9.4 物态变化中能量交换
9
熔化吸热
汽化吸热
固态
液态
气态
熔化热
凝固放热
液化放热
熔化：物质从固态变成液态的过程。
1、 熔化与凝固
注意：一定质量的物质，在一定温度和压强下， 汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等。
汽化热跟温度和压强有关
Q/(J.g-1)
2500
2000
1500
1000
水在大气压强为
500
1.01x105Pa下汽
0 100 200 300 400 t /0C化热与温度的关
系
13
【例】下列关于饱和汽和饱和汽压的 说法中，正确的是( AB ) A．饱和汽和液体之间的动态平衡， 是指汽化和液化同时进行的过程，且 进行的速率相等 B．一定温度下的饱和汽的密度为一 定值，温度升高，饱和汽的密度增大 C．一定温度下的饱和汽压，随饱和 汽的体积增大而增大 D．饱和汽压跟绝对温度成正比
饱和汽压跟温度有关。 Ps/kP 140 a 120 100

2．饱和汽与饱和汽压 (1)动态平衡 在相同时间内回到水中的分子数_等___于__从水面飞出去的分子数．这时，水 蒸 气 的 _密___度__ 不 再 增 大 ， _液__体___水__ 也 不 再 减 少 ， 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)饱和汽和饱和汽压 与液体处于动态平衡的_蒸___汽__叫做饱和汽，而没有达到饱和状态的蒸汽叫 做未__饱___和__汽___．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，这个压强叫做这种液体的饱和汽压．未饱和汽的压强 _小__于___饱和汽压． (3)饱和汽压的变化 饱和汽压随_温__度___而变．温度升高时，液体分子的平___均__动___能__增大，单位 时间里从液面飞出的分子数增___多___，原来的动态平衡被破坏，液体继续__蒸__发__， 蒸汽的压强继续_增___大__，直至达到新的__动__态___平_解释；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．
[核心点击] 1．动态平衡的理解 (1)动态平衡的实质： ①处于动态平衡时，液体的蒸发仍在不断进行； 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． (2)动态平衡的条件：外界条件变化时，原来的动态平衡状态被破坏，经过 一段时间会达到新的平衡．

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3 饱和汽与饱和汽压 4 物态变化中的能量交换
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饱和汽与饱和汽压
问题导引
1.在高山上,用普通锅煮饭,即使水沸腾了,食物也没有熟,这是为什么 呢?
提示由于高山上大气压低,水的沸点低于 100 ℃的缘故。 2.为什么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跑不掉?
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3 饱和汽与饱和汽压 4 物态变化中的能量交换
一二三四
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三、空气的湿度
1 .绝 对 湿度 用空气中所含水蒸气的压强 p 来表示的湿度叫作绝对湿度。 2 .相 对 湿度 我们常用空气中水蒸气的压强与同一温度水的饱和汽压之比来描述
(1)处于动态平衡时,液体的蒸发仍在不断进行;宏观上看,蒸发停止。 (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。 2 .饱 和 汽的特点 (1)一定温度下有一定的密度。 (2)一定温度下有一定的压强(饱和汽压)。 (3)凡与密闭容器里的液体(如拧紧盖的半瓶墨水)长期共存的汽必是 饱和汽。
空气的潮湿程度,并把这个比值叫作空气的相对湿度,即 相对湿度=同水温蒸度气水的的实饱际和压汽强压 3 .测 量 工具 湿度计。
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3 饱和汽与饱和汽压 4 物态变化中的能量交换

B.两烧杯中的水同时沸腾
C.烧杯A中的水会沸腾，B中的水不会沸腾
图1
D.上述三种情况都可能
解析 对烧杯A加热到水的沸点后，若继续加热，烧杯A 中的水会沸腾.由于沸腾时水的温度保持在沸点不变，即 烧杯B中的水也达到沸点，但由于它与烧杯A中的水处于 热平衡状态，两者间无温度差，无法再从烧杯A的水中吸 热，因此烧杯B中的水只能保持在沸点而不会沸腾. 答案 C
一、汽化 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
Hale Waihona Puke 表面任意温度沸腾
表面和内部
一定温度( 沸点 )
二、饱和汽和饱和汽压 1.动态平衡：从液体中飞出的分子数目与 回到 液体的分子 数目相等，液体不会再 减少 ，蒸汽的密度也不会再 增加 ， 达到一种动态平衡. 2.饱和汽和未饱和汽 与液体处于 动态平衡 的蒸汽，叫做饱和汽. 没有达到 饱和状态 的蒸汽，叫未饱和汽.
二、对饱和汽和饱和汽压的理解 1.饱和汽概念：与液体处于动态平衡的蒸汽. 2.动态平衡 (1)实质：密闭容器中的液体，单位时间逸出液面的分子数 和返回液面的分子数相等，即处于动态平衡，并非分子运 动的停止. (2)特点：动态平衡是有条件的，外界条件变化时，原来的 动态平衡状态被破坏，经过一段时间才能达到新的平衡.
借题发挥 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，也和此气体中有无其他气体无关.
针对训练 将未饱和汽转化成饱和汽，下列方法可行的 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 未饱和汽的密度小于饱和汽的密度，未饱和汽压 小于饱和汽压，因气体实验定律对未饱和汽是近似适用 的，保持温度不变，减小体积，可以增大压强，增大饱 和汽的密度，则A项正确，B项错误； 降低温度，饱和汽压减小，若体积不变，当降低温度时， 可使压强减小到降低温度后的饱和汽压，则C项正确，D 项也正确. 答案 ACD

A．蒸发和沸腾都属汽化现象
栏
B．蒸发能在任何温度下发生，沸腾只在一定温度下发
目 链
生
接
C．蒸发和沸腾在任何温度下都可以发生
D．蒸发和沸腾都要吸收热量
第十四页，共27页。
解析：蒸发和沸腾都是汽化现象，都需要吸热，但沸
腾只能在沸点下发生，蒸发可在任何温度(wēndù)下发生，
栏
且随温度(wēndù)的升高蒸发加剧．所以C对．
(3)通风：液面上通风情况好，可以促使从液体中跑
出来的分子更快地向外扩散，减少它们重新返回液体的
机会，因而蒸发就会加快．
第十二页，共27页。
4．沸腾． 在一定大气压下，加热液体到某一温度时，在液体表面和内 部同时发生的剧烈的汽化现象叫做(jiàozuò)沸腾，相应的温度叫做 (jiàozuò)沸点．
链 接
较高时它也比较高．
3．与液体处于动__态__平__衡__的蒸汽叫做饱和汽．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，这个压强叫做这种液体的__饱__和_汽__压___．
第八页，共27页。
4．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________．绝我对们湿常度用(空jué气du中ì s_h_ī_d_ù_)___
B．夏天的绝对湿度(juéduìshīdù)大
C．冬天的绝对湿度(juéduìshīdù)小
栏 目
链
D．夏天的绝对湿度(juéduìshīdù)小
接
解析：因冬天比夏天(xiàtiān)的气温低，对应的饱和汽压小， 又根据相对湿度公式可知，冬天的绝对湿度小，夏天(xiàtiān)的 绝对湿度大，所以B、C对．

(2)跟温度有关,温度升高时,液体分子的平均动能增大,饱和汽压 随温度的升高而增大。
(3)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。
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3~4 饱和汽与饱和汽压 物态变化中的能量交换
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典例剖析
【例题1】关于饱和汽压随温度变化的原因,下列说法正确的是( )
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度解不析一:定由大相;对相湿对度湿公度式越大B=,空������������s×气10中0%水可蒸知气,压当强绝就对越湿接度近大饱时和,相汽对压湿, 而饱和汽压的大小与温度有关,温度越高,饱和汽压越大。在绝对 湿度一定的情况下气温越低,相对湿度越大。
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3.相对湿度的计算 实(际1)压相强对和湿同度温=同下水温水蒸下气的水的饱的实饱和际和汽压汽强压压,,代即入B公=���������式���s×即10可0%求,知得道。了水蒸气的
(2)注意单位的统一,水蒸气的实际压强和同温度下水的饱和汽压 要采用同一单位。
(3)在某一温度下,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。
(4)环境温度变化时,水的饱和汽压和水蒸气的实际压强都发生变 化,但相对湿度不会超过100%。
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3~4 饱和汽与饱和汽压 物态变化中的能量交换