3饱和汽和饱和气压知识讲解
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嘴哆市安排阳光实验学校高二物理选修3-3 饱和汽与饱和汽压【知识要点】1.物质从液态变成气态的过程叫汽化,汽化有蒸发和沸腾两种方式。
蒸发只发生在液体表面,任何温度下都能进行。
沸腾是在内部、液面同时进行的剧烈的汽化现象,沸腾只在一定的温度(即沸点)下才能发生。
2.当密闭容器内蒸发停止时,与液体保持动态平衡的蒸气称为饱和汽,相应的压强称为饱和汽压,饱和汽压具有以下重要性质:⑴在同一温度下,不同液体的饱和汽压一般不同,挥发性大的液体其饱和汽压大。
⑵温度一定时,同种液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关,也与液体上方有无其他气体无关。
例如,100℃时饱和水汽压是76cmHg。
⑶同一种液体的饱和汽压随着温度的升高而迅速增大。
如0℃时,水的饱和汽压仅为4.6mmHg。
3.液体汽化时,未达到动态平衡的汽叫做未饱和汽。
未饱和汽同一般气体一样近似遵循理想气体状态方程。
但应当注意,在一个密闭容器内只要有液体存在,最终此种液体的蒸气必然处于饱和状态,但若无液体存在,则容器内的蒸气就不一定能达到饱和。
4.空气的绝对湿度和相对湿度由于地面水分的蒸发,空气中总有水蒸气,而空气中所含水汽的多少就决定了空气的潮湿程度。
⑴绝对湿度:我们用空气里所含水汽的压强(水蒸汽的压强)来表示空气的湿度,称为绝对湿度。
⑵相对湿度:在某一温度下,水蒸汽的压强与同温度下饱和汽压的比,称为空气的相对湿度。
即相对湿度%100⨯=sppB。
【典型例题】例1.关于饱和汽,正确的说法是()A.在稳定情况下,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,加大气压可使水汽饱和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的一种平衡状态叫动态平衡D.对于某种液体来说,在温度升高时,由于单位时间内从液面汽化的分子数增多,所以其蒸汽饱和所需要的压强增大例2.在烧瓶中盛半瓶水,用一只插有玻璃管和温度计的塞子塞紧瓶口,再用一段橡皮管把玻璃管和注射器连通(或者连接一个小气筒)。
专题(二)饱和汽与物态变化【知识梳理】1.饱和汽与饱和汽压(1)饱和汽:___________________________的蒸气叫做饱和汽。
此时相同时间内回到水中的分子数_________从水面飞出去的分子数。
(2)饱和汽压:在一定温度下,饱和汽的分子数密度一定,饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫这种液体的饱和汽压。
饱和汽压只指此蒸气的分气压,与其他气体压强____关。
2.影响饱和汽压大小因素(1)在相同温度下,不同种类液体饱和汽压一般不同。
(2)同一种液体的饱和汽压随液体温度升高而________。
(3)同一种液体,在一定温度下,其饱和汽压与饱和汽所占的体积______关。
(4)饱和汽压与饱和汽中是否含有其他气体以及含量的多少都没有关系。
3.空气的湿度(1)绝对湿度p(Pa):空气中含有的水汽的压强。
(1)相对湿度B:某温度时空气的绝对湿度(p)跟同一温度下水的饱和汽压(p’)的百分比,即相对湿度B=______________,它反映了空气中的水汽离饱和的远近程度。
(2)湿度计:干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计第一组1、下面几种现象,属于蒸发现象的是()A.在寒冷的冬天,冰冻的湿衣服会慢慢变干B.擦在皮肤上的酒精很快变干C.用久的灯炮钨丝变细D.烧水时从壶喷出“白气”2、下列现象或事例不可能存在的是()A.80°C的水正在沸腾B.温度达到水的沸点100°C,而不沸腾C.沥青加热到一定温度时才能熔解D.温度升高到0°C的冰而不熔解3、一个玻璃瓶中装有半瓶液体,拧紧瓶盖经一段时间后,则()A.不再有液体分子飞出液面B.停止蒸发C.蒸发仍进行D.在相同时间内从液体里飞出的分子数等于返回液体的分数,液体和汽达到了动态平衡4、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5、关于干湿泡温度计,下列说法正确的是()A.湿泡所显示温度正常都高于干泡显示温度B.干泡所示温度正常都是高于湿泡所显示温度C.在同等温度下,干湿泡温度差别越大,说明该环境越干燥D.在同等温度下,干湿泡温度差别越大,说明该环境越潮湿。
第3节饱和汽与饱和汽压目标导航1.知道汽化及汽化的两种方式和其特点。
2.理解饱和汽与饱和汽压.能从分子动理论的角度解释有关现象。
3.理解空气的绝对湿度和相对湿度.并能进行简单计算.4.了解混度计的原理.诱思导学1.汽化:物质从液态变成气态的过程叫做汽化。
汽化有两种方式:蒸发和沸腾。
其比较如下表:、方式内冬\异同点蒸发沸腾相同点都是汽化现蒙,都能使液障变为气体,都吸收热重不同点发生部位液面内部、液面同时进行温度条件任何温度一定温度(沸点)剧烈程度缓慢剧烈温度变化降低不变影响因素①液体湛度的高低②液体表面积的大小③液体表面空气流动的快慢碱面气压的高低液面气压的高低2.饱和汽与饱和汽压(1)泡和汽:与液体处丁动态平衡的蒸汽叫做饱和汽.没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽.(2)泡和汽压:在一定温度下.饱和汽的压强一定.叫做饱和汽压.未饱和汽的压强小丁•泡和汽压.友情提示:A:泡和汽压只是指空气中这种液体蒸汽的分气压.与其他气体的压强无关.B:饱和汽压与温度和物质种类有关.3.空气的湿度(1)空气的绝对湿度:用空气中所含水蒸气的压强来.表示的湿度叫做空勺的绝对湿度.(2)空气的相对湿度:空气中水蒸气的庆强(P。
与同一温度时水的饱和汽压(PJ的比值叫做空气的相对湿度.即空勺的相对湿度⑻为:B=(P】/Ps)X100%友情提示:空气的湿度是表示空气潮湿程度的物理量.但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扯.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。
所以与绝对湿度相比.相对湿度能更有效的描述空气的潮湿程度.4.混度计过去常用的湿度计有干湿泡湿度计和毛发湿度计.现代湿度计多使用传感器测址湿度.典例探究例1有甲、乙、丙三支相同的温度计,其中一支不准确.将甲放在空气中,乙放在密闭的酒精瓶中,将丙放在开口的酒精瓶中,过一段时间,三支温度计的示数都是22V则()A.甲不准确B.乙不准确C.丙不准确D.不能判定哪支不准确解析:蒸发吸热.液体木身的温度要降低,甲温度计上无液体不存在蒸发现象:乙放在密闭的酒精瓶中,蒸发受阻不能进行,故温度计的示数与周围环境的温度相同,应准确:丙在开口酒精瓶中,酒精蒸发吸热,酒精温度应降低,所以应低于22V,故丙不准确。
科学探究的课堂教学设计方案3.体验人对湿度的感受. 4.尝试用所学知识解释有关现象.(三)情感、态度与价值观1.通过探究过程学习科学探究方法,激发探究热情,体验获得成功的快乐. 2.通过本节课学习,感知人和自然的和谐统一,培养人与自然的情感.教学重点科学探究的猜想与假设,理论探究的过程.教学难点理论探究的方法,从分子动理论的角度解释有关饱和汽问题.教 具 长颈烧瓶、热水、抽气机、干湿泡湿度计.教学流程教学过程教学进程教学过程与师生互动教学设计图例师生共同活动学生活动 教师活动汽化现象师:前两天接连下雨,人的心情很糟糕,今天终于放晴了,心情也舒畅了,谁知道今天的天气怎样?生:多云,最高温度27℃左右.师:天气预报除了会预报气温之外,有的还会预报哪些天气指标?生:紫外线指数,空气湿度等.师:这些指标都会对我们人体产生相应的影响,与我们的生活是密切相关的.比如:冬天,我们都会擦护手霜来防止手开裂,夏天手不会开裂,那为什么冬天我们的手容易开裂呢?生:天气干燥.师:天气的干燥与潮湿跟空气中所含水蒸气的多少有关,在物理学上我们用空气的湿度来反映天气的干燥与潮湿程度,在学完这一节之后,我们将对空气的湿度有一个初步的认识.既然天气的干燥与潮湿跟空气中所含水蒸气的多少有关,那么空气中的水蒸气是从哪里来的呢?生:蒸发来的.师:蒸发现象是我们学过的物态变化中的哪一类呢?生:汽化.师:下面我们来回顾一下初中学过的有关汽化方面的知识.(教师在课件上显示如下问题:1、什么样的过程是汽化?2、汽化的两种方式)(教师板书:一、汽化:蒸发与沸腾)师:请大家对照表格回想一下蒸发与沸腾这两个汽化过程有哪些相同点?又有哪些不同点呢?(教师在课件上显示如下表格:)学生对照表格逐一回答(教师在课件上显示答案:)(学生在回答上述问题时,教师穿插着再引导学生回答下列问题)师:谁来描述一下水沸腾时你看到的现象?生:水沸腾时,在水的表面和内部都发生着汽化现象,并且看到水中有大量的气泡从水的内部升到水面,最终破裂.由身边的现象引入课题,生动、真实,引发学生对生活的关注,体会物理与生活的紧密联系温故知新,复习的同时为后面对宏观现象的微观解释做铺板书设计:饱和汽与饱和汽压一、汽化:蒸发与沸腾T n N n V →⎛⎫→ ⎪⎝⎭出入二、饱和汽与饱和汽压1、未饱和汽————→饱和汽学生注意教师的介绍师:这两枝温度计的读数相差越大,反映出周围环境是越干燥还是越潮湿? 生:干燥.师:相对湿度是越大还是越小? 生:越小.师:如何读数呢?下面我来介绍读数的方法给大家,回去后,你们也可以用湿度计给自己家里测测.(教师介绍湿度计的读数方法)学生注意教师的介绍课堂探究延伸师:最近全球都在积极应对甲型H1N1流感病毒的侵袭,防控形势十分严峻.最近我上网看到一篇报道,说美国在今年早些时候研究发现流感与空气湿度有关,而且当绝对湿度高时,流感病毒存活期短,传染率低.请你依据这一研究成果回去思考这样两个问题: 1.你打算如何提高空气中的绝对湿度? 2.依据这一研究成果,你预计今年的七八月份甲型H1N1流感病毒疫情的扩散速度是会加快呢,还是会减慢呢?结合当前社会热点问题,激发学生探究兴趣,体现时代性2、影响饱和汽压的因素——温度、液体种类(1)①↑→⎪⎭⎪⎬⎫↑⎪⎭⎫ ⎝⎛↑→−−→−⎭⎬⎫↑↑s k p V N E T V n 恢复平衡:破坏平衡不变出②一定一定一定恢复平衡:破坏平衡一定入s k p V N E T V n →⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎭⎫⎝⎛→−−→−⎭⎬⎫↑↓ (2)实验检验三、空气的湿度 1、绝对湿度 2、相对湿度 四、湿度计(注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。
3-3复习一、分子动理论1、物体是由大量分子组成的微观量:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0宏观量:物质体积V 、摩尔体积V A 、物体质量m 、摩尔质量M 、物质密度ρ。
联系桥梁:阿伏加德罗常数(N A =6.02×1023mol -1) A V M V m ==ρ (1)分子质量:A A 0N V N M N m m A ρ=== (2)分子体积:AA 0N M N V N V V A ρ=== (对气体,V 0应为气体分子占据的空间大小)(3)分子大小:(数量级10-10m)○1球体模型.30)2(34d N M N V V A A A πρ=== 直径306πV d =(固、液体一般用此模型) 油膜法估测分子大小:S V d =S —单分子油膜的面积,V —滴到水中的纯油酸的体积 ○2立方体模型.30=V d (气体一般用此模型;对气体,d 应理解为相邻分子间的平均距离) 注意:固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列);气体分子间距很大,大小可忽略,不可估算大小,只能估算气体分子所占空间、分子质量。
(4)分子的数量:A A N MV N M m nN N A ρ=== 或者 A A N M V N V V nN N A A ρ=== 2、分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象:不同物质彼此进入对方的现象。
温度越高,扩散越快。
直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动,温度越高分子运动越剧烈。
(2)布朗运动:悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。
发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的.因而间接..说明了液体分子在永不停息地做无规则运动.① 布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动.②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动.③课本中所示的布朗运动路线,不是固体微粒运动的轨迹.④微粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显.3、分子间存在相互作用的引力和斥力①分子间引力和斥力一定同时存在,且都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力变化快,实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力③分子力的表现及变化,对于曲线注意两个距离,即平衡距离r 0(约10-10m )与10r 0。
饱和汽和饱和气压什么是饱和汽到达动态平衡的关键是什么饱和汽的压强由什么决定什么是露点巩固练习1一汽缸的初始体积为V0,其中盛有2mol的空气和少量的水(水的体积可以忽略).平衡时气体的总压强是3.0atm,经做等温膨胀后使其体积加倍,在膨胀结束时,其中的水刚好全部消失,此时的总压强为2.0atm.若让其继续作等温膨胀,使体积再次加倍.试计算此时:(1)汽缸中气体的温度;(2)汽缸中水蒸气的摩尔数;(3)汽缸中气体的总压强.假定空气和水蒸气均可以当作理想气体处理.2在活塞下体积为V=1m3的汽缸内,盛有质量m l=286g、温度t=30℃的氮气和饱和水蒸气的混合物.当体积等温减小到原来的1/3时,被凝结的蒸气质量 m和压缩前混合物的压强p各是多少?(已知水的摩尔质量M l=1.8×10-2kg·mol-1,氮的摩尔质量M2=2.8×10-2 kg·mol-1,在温度t=30℃时,水的饱和汽压p1=4.2×103Pa)3室内气温为20℃,露点为5℃.已知20℃时的饱和汽压为2333Pa,5℃时的饱和汽压为872Pa.求:(1)相对湿度;(2)水汽的密度.4当某一部分湿空气体积压缩到原来的1/4时,它的压强增加到原来的3倍;若把它的体积再压缩1/2时,其压强增大为初始压强的5倍.若压缩过程中保持温度不变,求湿空气在开始时的相对湿度是多少?5将气温为27℃、相对湿度为75%的空气装入25L的容器中,当整个容器的温度降到0℃时会凝结多少水蒸气?(设水的饱和蒸气压在27℃时为26.7mmHg,在0℃时是4.6mmHg)6盛在瓷盘中的水在空气的相对湿度为η1=50%的条件下,经过t1=40min蒸发完,在空气的相对湿度为η2=80%的情况下,经过多少时间可以蒸发完?设蒸发的速度与相对速度成反比7一密闭气缸内装有空气,平衡状态下缸底有极少量的水,如图所示.缸内气体温度为T,气体体积为V1,压强P1=2.0atm.现将活塞缓慢下压,并保持缸内温度不变,当气体体积减小到V2=0.5V1时,压强变为p2=3.0 atm,求温度T的值8图表示在10~30℃范围内水的饱和蒸汽压曲线.现将温度27℃、压强760 mmHg、相对湿度80%的空气封闭在容器中,将它逐渐冷却,试问(1)冷却到12℃时,容器内空气压强多少?(2)温度降到多少摄氏度开始有水凝结?这时纯空气和水蒸气的压强各为多少?9在一个横截面积为S 的密闭容器中,有一个质量为M 的活塞把容器隔成Ⅰ、Ⅱ两室,Ⅰ室中为饱和水蒸气,Ⅱ室中有质量为m 的氮气,活塞可在容器中无摩擦地滑动.原来容器被水平地放置在桌面上,活塞处于平衡时,活塞两边气体的温度均为T 0=373 K ,压强同为p 0,如图所示.今将整个容器缓慢地转到图所示位置.两室内温度仍是T 0,有少量水蒸气液化成水.已知水的汽化热为L ,水蒸气和氮气的摩尔质量分别为μ1和μ2.求整个过程中,Ⅰ室内的系统与外界交换的热量.10在如图决16-1所示的装置中,上下两个容器和连接它们的细长管都是用热容量很小的良导热体做成的,管长为l ,K 为阀门,整个装置与外界绝热。
第3、4节饱和汽与饱和汽压__物态变化中的能量交换1.在密闭容器中的液体不断地蒸发,液面上的蒸汽也不断地凝结,当这两个同时存在的过程达到动态平衡时,宏观的蒸发也停止了,这种与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽。
2.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。
3.在某一温度下,水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比称为空气的相对湿度。
4.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。
5.某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比,称做这种物质在这个温度下的汽化热。
一、汽化1.汽化物质从液态变成气态的过程。
2.汽化的两种方式比较二、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。
2.饱和汽与液体处于动态平衡的蒸汽。
3.未饱和汽没有达到饱和状态的蒸汽。
4.饱和汽压一定温度下饱和汽的压强。
5.饱和汽压的变化随温度的升高而增大。
饱和汽压与蒸汽所占的体积无关,和蒸汽体积中有无其他气体无关。
三、空气的湿度和湿度计1.绝对湿度概念空气中所含水蒸气的压强。
2.相对湿度概念空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比。
相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压。
3.常用湿度计干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计。
四、熔化热与汽化热1.物态变化中的能量交换2.熔化热(1)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。
(2)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。
(3)不同的晶体有不同的结构,要破坏不同物质的结构,所需的能量也就不同,因此不同晶体的熔化热也不相同。
(4)非晶体在不同温度下熔化时吸收的热量是不同的,因此非晶体没有确定的熔化热。
3.汽化热(1)某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比,称做这种物质在这个温度下的汽化热。
高三物理饱和汽与饱和汽压试题1.影响饱和汽压大小因素(1)在相同温度下,不同种类液体饱和汽压一般不同。
(2)同一种液体的饱和汽压随液体温度升高而________。
(3)同一种液体,在一定温度下,其饱和汽压与饱和汽所占的体积______关。
(4)饱和汽压与饱和汽中是否含有其他气体以及含量的多少都没有关系。
【答案】(2)增大(3)无【解析】饱和汽压是指饱和气所具有的气压,其特点是与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关。
与其他气体压强无关思路分析:根据饱和气压的特点分析试题点评:考查学生对饱和气压的掌握2.下面几种现象,属于蒸发现象的是()A.在寒冷的冬天,冰冻的湿衣服会慢慢变干B.擦在皮肤上的酒精很快变干C.用久的灯炮钨丝变细D.烧水时从壶喷出“白气”【答案】B【解析】冰冻的湿衣服能够直接变成水蒸气,发生升华现象,从而会慢慢变干,A错;酒精会蒸发变成酒精蒸气,发生的蒸发现象,B对;钨丝在高温下会直接变成蒸气,发生的是升华现象,C错;烧水时的白气是水蒸气遇冷液化形成的,属于液化现象,D错。
思路分析:从升华,液化,蒸发的定义出发加以区别。
试题点评:考查学生对这几种现象的掌握3.下列现象或事例不可能存在的是()A.80°C的水正在沸腾B.温度达到水的沸点100°C,而不沸腾C.沥青加热到一定温度时才能熔解D.温度升高到0°C的冰而不熔解【答案】C【解析】压强较低时,80℃的水也会沸腾,A可能;压强增加的情况下,100℃的水也会不沸腾,B可能;沥青属于非晶体,它的熔点不固定,C不可能;0℃是冰水混合物,既有冰也有水,冰水处于动态平衡,D可能。
思路分析从熔点沸点的定义去入手加以区分试题点评:基本知识点的考察4.一个玻璃瓶中装有半瓶液体,拧紧瓶盖经一段时间后,则()A.不再有液体分子飞出液面B.停止蒸发C.蒸发仍进行D.在相同时间内从液体里飞出的分子数等于返回液体的分数,液体和汽达到了动态平衡【答案】CD【解析】同一温度下,气体和液体处于动态平衡,不断的有气体变成液体,也不断的有液体变成气体,所以CD对。