9.3饱和汽与饱和汽压(一)
【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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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
【基础达标】
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。
6、已知50°C时饱和水汽压是9 ( http: / / www.21cnjy.com )2.5mmHg,则在以下两种变化中:①如果温度不变,汽的体积缩小到原来一半;②体积不变,汽的温度升高到100°C。其饱和水汽压变化是()
A.不变,不变 B.变大,不变
C.不变,变大 D.变大,变大
7、当空气绝对湿度是1.38×103Pa,气温是20°C时,空气的相对湿度是(20°C水蒸气饱和汽压是2.30×103Pa)()
A.1.38×103Pa B.0.92×103Pa C.60% D.40%
8、湿球温度计与干球温度计的示数相等时,空气的相对湿度为_______.
9、在严寒的冬天,房间玻璃上往往会结一层雾,雾珠是在窗玻璃的 表面。(填“外”或“内”)。并叙述雾珠是怎样形成的。
10、密闭容器里液体上方的汽达到饱和后,还有没有液体分子从液面飞出?为什么这时看起来不再蒸发?
11、有一句民间说法叫做“水缸‘穿裙子’, ( http: / / www.21cnjy.com )老天要下雨”。所谓“水缸穿裙子”是指在盛水的水缸外表面,齐着水面所在位置往下,出现了一层小水珠,请简要说明这一句民间说法的科学道理。
【能力提升】
12、干湿泡温度计中,干泡读数为18° ( http: / / www.21cnjy.com )C,湿泡读数是10°C,18°C时饱和水汽压相当于15.48mmHg产生的压强,若此时相对湿度为34%,则绝对湿度为多少?
13、“热管”是20世纪80年代研 ( http: / / www.21cnjy.com )制出来的一种导热本领非常大的装置。它比铜的导热本领大上千倍。“热管”的结构并不复杂,它是一根两端封闭的合金管,管内壁衬了一层多孔的材料,叫做吸收芯,吸收芯中充有酒精或其他易汽化的液体,如图所示,当管的一端受热时,热量会很快传到另一端,试分析其中的道理。
14、天气炎热时,地上洒一些水,有时会感到凉爽,有时却感到更热了,如何解释这种现象。
参考答案
【基础达标】
1、B 2、C 3、CD ( http: / / www.21cnjy.com ) 4、BC 5、BC 6、C 7、C 8、100% 9、内;靠近窗的温度降低时,饱和气压也变小,这时会有部分水蒸气液化变成水附在玻璃上 10、还有液体分子从液面飞出,但是同时也有汽体分子被碰撞而回到液体中去,当液体上的汽达到饱和时,单位时间内逸出液面的分子数与回到液体中的分子数相等而呈动态平衡状态,液体不再减少,从宏观上看好像液体不再蒸发了。11、水缸中的水由于蒸发,水和水缸外表面的温度比周围的空气温度低,空气中的水蒸气遇到水缸外表面就会产生液化现象。当空气中水蒸气含量少时,虽有水蒸气在水缸表面液化,但很快又蒸发了,不能形成水珠。当空气中的水蒸气含量较大时,水蒸气在水缸外表面的液化强于水的蒸发,形成一层小水珠,由于空气中水蒸气的含量大是降雨的一个重要条件,所以水缸外表面出现了一层小水珠,降雨的可能性就大了,这就是“水缸‘穿裙子’(即水珠),老天要下雨”的道理。
【能力提升】
12、5.26mmHg 13、当“热 ( http: / / www.21cnjy.com )管”的一端受热时,这一端吸收芯中的易汽化的液体,因吸热而汽化,蒸气沿管子由受热一端流向另一端(如图中箭头所示)。而另端未受热,温度低,蒸气就在这一端液化,放出热量,使冷端温度也开始升高。此时液化后的液体被吸收芯吸附,通过毛细作用又回到受热的一端。如此往复循环,“热管”中的液体不断通过汽化和液化,把热量从一端传至另一端。液体在汽化和和气体在液化时要分别吸收和放出大量的热,“热管”正是得用这一性质,达到高效传递热量的目的。
14、人是否感到凉爽,除了温度因素 ( http: / / www.21cnjy.com )外,还有空气湿度有关。在地面洒水在快速蒸发时,附近的湿度也会增加。如果有风,湿度增大的空气很快就吹跑了,就不会影响人体汗液的蒸发,再加上地面温度降低,人就会凉爽。但如果没有风,湿度增大的空气包围着人体,人的汗液蒸发就大大受阻,尽管地面温度低了,但人反而感觉闷热。(共11张PPT)
饱和汽与饱和汽压
一、蒸发与沸腾
1.汽化:
物质从液态变成气态的过程
2.蒸发:
发生在液体表面,即液体分子由液体表面跑出去
的过程
3.影响蒸发的因素:
表面积
温度
通风
说明:蒸发可使液体降温
液面气压高低
一、蒸发与沸腾
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,相应
的温度叫沸点
注:沸点与液面上气体的压强有关
t/0C
p/kPa
100
200
300
50
100
150
一、蒸发与沸腾
蒸发 沸腾
相同点
不
同
点 发生部位
温度条件
剧烈程度
温度变化
影响因素
方式
项目
都是汽化现象,都能使液体变为气体,都吸收热量
液面
内部、液面同时进行
任何温度
一定温度(沸点)
缓慢
剧烈
降低
不变
1.液体温度的高低
2.液体表面积的大小
3.液体表面空气流动的快慢
4.液体汽压的高低
液面气压的高低
一、蒸发与沸腾
问题:夏天用凉水擦身会感到凉爽,这是为什么?
答:因为擦到身上的水蒸发要吸收热量
二、饱和汽和饱和汽压
1.饱和汽
在密闭容器中的液体不断的蒸发,液面上的蒸气也不断地凝结,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气叫做饱和汽。
2.未饱和汽:
3.饱和汽压:
没有达到饱和状态的蒸气
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。
二、饱和汽和饱和汽压
Ps/kPa
t/0C
O
20
40
60
80
100
120
140
二、饱和汽和饱和汽压
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。
(3)液体沸腾的条件就是饱和汽压和外部压强相等
三、空气的湿度
1.绝对湿度:
空气里所含水汽的压强
2.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。
相对湿度=
水蒸汽的实际压强
同温度下的饱和汽压
即B=
p
ps
X100%
三、空气的湿度
3.湿度计:
空气的相对湿度常用湿度计来测量。
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.了解湿度计的原理。
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:
2.饱和汽与饱和汽压
(1)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做未饱和汽。
(2)饱和汽压:在一定温度下,饱和汽的压强一定,叫做饱和汽压。未饱和汽的压强小于饱和汽压。
友情提示:
A:饱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气的绝对湿度。
(2)空气的相对湿度:空气中水蒸气的压强(P ( http: / / www.21cnjy.com )1)与同一温度时水的饱和汽压(PS)的比值叫做空气的相对湿度。即空气的相对湿度(B)为: B=(P1/PS)×100%
友情提示:空气的湿度是表示空气 ( http: / / www.21cnjy.com )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。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.湿度计
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量湿度。
课后问题与练习点击
1.解析:因为天气潮湿,空气中水蒸气的密度大,水蒸气接近饱和,蒸发变慢,所以衣服不容易晾干。
2.解析:液面上部的蒸汽达到饱和时 ( http: / / www.21cnjy.com ),仍然有液体分子从液面飞出,但此时单位时间内从液面飞出的液体分子和从蒸汽中回到液体的分子个数相同,所以从宏观上说,蒸汽的密度不再增加,蒸发停止。
3.解析:在饱和时,单位时间 ( http: / / www.21cnjy.com )内从液面飞出的液体分子和从蒸汽中回到液体的分子个数相同,但温度降低时,液体的分子平均动能减小,单位时间内从液面飞出的液体分子数少于从蒸汽中回到液体的分子个数,所以蒸汽的分子密度减小,压强减小,直至达到新的平衡。
4.解析:雾珠是在玻璃的内表面上,因为室内空 ( http: / / www.21cnjy.com )气的温度高,但室外的温度低,所以玻璃的内表面处的空气的温度较低,若温度降低使水蒸气达到饱和,便会在玻璃上凝结成雾珠。
5.解析:查表可知25℃时水蒸气的饱和汽压为PS=3.2×103Pa
所以由相对湿度的公式得B=(P1/PS)×100%=×100%=93.8%
即空气的相对湿度为93.8%
6.解析:查表可知30℃和20℃时水蒸气的饱和汽压分别为p1=4.2×103Pa , p2=2.3×103Pa
所以空气的绝对湿度为 p= p1×60%=4.2×103×60%=2.5×103Pa
因为P大于P2 ,所以空气中的水蒸气不会成为饱和汽。
多维链接
不烫手的“开水”
“开水”常常与“烫手”联系在一起,这是由于 ( http: / / www.21cnjy.com )在通常情况下开水的温度高达100℃,远比皮肤的温度高。但是,当你在高山上烧水时,明明看到水沸腾了,却不一定烫手。在海拔3km的高原,水的沸点为91℃;在海拔6km的山上,水的沸点为80℃;而在海拔8848m的珠穆朗玛峰,水的沸点只有72℃。在几万米的高空,水的沸点居然会低到11~18℃,那里“开水”的温度,比地面上冷水的温度还要低。因此,在高山会出现许多怪现象:“开水”不烫手、鸡蛋煮不熟、“开水”不消毒。
探究思考:(1)水的沸点随高度的升高而降低,请你针对这一变化情况,提出一种猜想。
(2)按你的猜想推理,在比地面低得多的矿井底部,水的沸点将会怎样变化?
(3)想一想,生活中什么餐具利用了这一道理。
2.“饮水小鸭”
有一种中国的儿童玩具,谁见了都觉得奇怪。它的 ( http: / / www.21cnjy.com )名字叫“饮水小鸭”。把这小鸭放在一杯水前面,小鸭就会俯下身去把嘴浸到杯里,“喝”完一口水,又直立起来。可是直立一会儿,又会慢慢俯下身去,等到鸭嘴够到了水,“喝”了一口,又会直立起来。这种玩具是“不花钱”的发动机的一个典型。它的活动的机构是很巧妙的,请看图9.3-1和图9.3-2,小鸭的“身体”是一根玻璃管,管的上端是一个小球,做成鸭头的样子,连着扁嘴。管的下端连一个较大的玻璃球,也是密封的。球里面装有液体,玻璃管下端浸没在液面下。
要使小鸭能够活动,必须用水打湿 ( http: / / www.21cnjy.com )鸭头。鸭头打湿以后,有一段时间小鸭还能保持直立的姿势,因为下端的玻璃球和里面的液体比鸭头重。现在看它会发生什么变化?我们看到液体开始沿着玻璃管上升(图9.3-2)。当液面升到玻璃管上口的时候,上部就变得比下部重,于是小鸭就嘴向前把身子俯到杯子上。当小鸭的身子俯到水平位置的时候,下端玻璃管的开口就会露出液面来,玻璃管里的液体也就流回下端的大玻璃球。于是小鸭的“尾部”又变得比头部重,使小鸭恢复直立的位置。现在我们明白了这个问题的力学方面的原理:液体的升降改变了重力的分布情况,简单地说,就是改变了重心。可是使液体上升的,又是什么力呢?
小鸭内部的液体是醚。醚在室温里很容易蒸发,而 ( http: / / www.21cnjy.com )醚的饱和蒸汽所产生的压力又会随温度的改变而剧烈改变。在小鸭直立着的时候,可以看出有两个独立的醚蒸汽区域:一个在头部,一个在尾部。鸭子的头部有一种奇妙的性能:只要用水把它打湿,那里的温度就会变得比周围温度稍微低一些。要做到这一点也不困难,只要把鸭头的表面用善于吸水又容易让水分蒸发的多孔材料来做就行了。水分急剧蒸发的时候,鸭头上的温度会变得比下面玻璃管和大玻璃球里的温度低。这又转过来会使头部那个小玻璃球里的饱和蒸汽冷凝,压力也就随着降低。于是下部那个大玻璃球里的比较大的压力就会挤压液体,使它顺着玻璃管上升。重心位置移动了,小鸭就慢慢俯下身子一直到水平的位置。在这个位置里,有两个过程各自独立地进行着。第一,小鸭的嘴浸了一下水,这样就又把自己头上的棉套子打湿。第二,上下两部分的饱和蒸汽混合了,压力也变得一样了(由于吸收了周围空气的热量,蒸汽的温度略有上升),同时玻璃管里的液体,也在本身的重力作用下流入下端的大玻璃球。于是小鸭又直立了起来。
这个玩具会不断地自动活动下 ( http: / / www.21cnjy.com )去,只要让它头上的棉套子继续被打湿,而周围空气的湿度又不太大,能够保证正常的蒸发,也就是保证头部的温度能够相对地降低。这样看来,小鸭头部的水不断蒸发所吸取的周围空气的热量,就是使这种奇妙的小鸭能够活动的原动力。这种小鸭是“不花钱”的发动机的一个极其明显的例子,但它并不是什么“永动机”。
思考探究
1、饮水小鸭中的液体为什么要用醚呢?这里用了醚的什么性质?
2、看了上面的讲解,你明白饮水小鸭的原理了吗?你难道不想自己做一个饮水小鸭吗?
3.太空中古怪的沸腾
液体沸腾是地球上司空见惯的 ( http: / / www.21cnjy.com )现象,但它却是一个十分复杂的物理过程。当装有液体的容器被加热后,由于重力的影响,液体中比较热的部分上升,而比较冷的部分则下降──这就是“对流”。浮力使气泡急速上升,因此产生剧烈的“沸腾”。那么太空中的沸腾又是怎样的呢?
实际上,物理学家一直被地球上沸腾 ( http: / / www.21cnjy.com )液体的复杂行为所困惑。而弄清沸腾的机理对工程技术人员是很重要的,这不仅仅关系到咖啡壶,更关系到宇宙飞船中的动力和空调系统的设计。
一个由密歇根大学和美国国家航空航天局的研 ( http: / / www.21cnjy.com )究人员组成的科学家小组决定弄清这些问题。从1992到l996年,在航天飞机所进行的5次飞行使命中,他们使用液体氟里昂进行了一系列的沸腾实验。在实验中,他们发现了液体在地球与太空轨道上沸腾时所发生的一些令人迷惑的不同之处。例如在太空中,液体在无重力条件下沸腾时不是生成了上万的升腾的小气泡,而是产生一个在液体中起伏的巨大的气泡,且不断夺下其他的小气泡。多亏了美国航空航天局对这一过程的录像,现在我们在地球上就可以观察到液体这种令人迷惑的古怪的沸腾行为了。如图9.3-3所示:
弗朗西斯·基亚拉蒙特博士说:“想想 ( http: / / www.21cnjy.com )看,在这些实验以前,世界上有谁看到过太空中的沸腾呢?这真是不可思议!”基亚拉蒙特是美国航空航天局负责液体沸腾实验的科学家,他说这一系列太空沸腾实验已被研究人员视为“经典”了。
这些录像的确十分有趣,但是科学家研 ( http: / / www.21cnjy.com )究沸腾问题的热情绝不仅仅是出于简单的好奇。因为一旦了解了液体在太空中是怎样沸腾的,科学家就可以制造出更有效的太空 图9.3-3
舱制冷系统,例如国际太空站上 ( http: / / www.21cnjy.com )使用的就是利用氨在液态和气态间转化的空调系统。太空中的沸腾知识也将在某一天被用来制造太空站上的发电站,它用太阳光使液体沸腾产生蒸汽,然后通过推动涡轮机产生电力,这样的研究同样也将在地球上得到应用。因为失重环境给科学家打开了一个观察沸腾现象的崭新窗口,他们可以借此更好地理解沸腾这个基本的物理现象。
“沸腾现象是如此复杂,以至于我们 ( http: / / www.21cnjy.com )对它的大部分理解是基于经验,而不是建立在基本的物理方程之上的。”基亚拉蒙特说,“可是,在失重的太空轨道上,沸腾远比在地球上简单。失重环境使对流和浮力的影响消失,这个差异可以解释为什么地球上的沸腾液体的行为与太空中如此不同。它为想解决棘手物理问题的科学家提供了有力的工具。比如说,如果你试图研究地球这样一个复杂的生态系统,你就需要先研究一个变量少一些的比地球简单的对象。对我们来说,太空就可以将研究的问题简化。”
当液体在太空中被加热时,由于没有重力 ( http: / / www.21cnjy.com )的作用,液体中比较热的部分不再上升,而是紧靠着加热器的表面停留并被继续变热,而远离加热器的区域则相对较冷。因为只有一小部分液体被加热,因此它会更快地沸腾。但是,由蒸汽形成的气泡不会冲出液面,而是结合成一个在液体内部晃动的巨大的气泡。虽然这些现象用现有的理论就可以预测,但要想真正了解整个过程的细节,并寻找未预测到的现象,则需要进行真实的实验。
实验的负责人赫尔曼·默特被人们视 ( http: / / www.21cnjy.com )为微重力沸腾实验之父,正是他发明了记录在录像带上的实验。他说:“我们对许多问题还没有很好地理解。”默特和其他科学家曾利用“下降塔”进行无重力沸腾的早期研究,即通过让高塔上的样品自由下落来实现几秒钟的零重力条件。这些早期实验为设计在航天飞机中进行的实验提供了指南,但这匆忙的一瞥实在不能与在航天飞机上长达几分钟的观察相比。
这些早期研究的一项重要成果就是 ( http: / / www.21cnjy.com )制造实验用的沸腾室的方法,它使科学家可以看清加热器的表面以及在那里与加热器接触的液体。默特解释说:“这种相互作用就发生在加热器的固体与液体的接触面上,因为液体表面折射的影响,从下面是无法看清楚的。”所以默特用石英制作了一个底面平滑、坚硬透明的沸腾室,然后又给石英覆盖上一层厚度不到400埃的极薄的金层。这样它既能够让可见光自由穿过,又能像一大块金子一样导电。
默特与合作者使用这种装置得到了一 ( http: / / www.21cnjy.com )些非常有趣的发现。例如,随着实验温度的不同,那个巨大的气泡有时漂浮在液体的中心,有时则附着在与加热器相邻的表面。当出现后一种情况时,气泡将有效地将液体与加热器隔离起来,使液体不再进一步沸腾并导致加热器的温度急速升高。而确切地了解发生这种情形的条件,对设计太空舱系统中依靠沸腾工作的装置是至关重要的。默特说:“如果比较好地理解了这个现象,我们就能做出最佳的设计。假如还有一些不确定的因素,那就应该继续设计出更好的实验去弄清楚它。”
今天,科学家们还在继续进行这项基础 ( http: / / www.21cnjy.com )实验以了解更多的知识。随着科学家对液体沸腾现象更深入的了解,工程师将会对制冷和动力系统的设计进行改进以便更好地服务于人类,这不只包括在太空中工作的人,而且也包括生活在地球上的人。
思考探究:对常见现象的研 ( http: / / www.21cnjy.com )究可以使我们获得很多的知识,而这些知识有可能应用在尖端科技领域中。那就请同学们保持你的好奇心吧,好好想想周围的一些哪怕司空见惯的现象,有可能你会改变人类的生活!
4.课本P51“说一说”
提示:向外抽气后,瓶中的气压降低,水的沸点降低,当气压降低到使得沸点达到80℃,水就会沸腾。
5.课本P52“说一说”
提示:由图可知在100℃时,水的饱和汽压等于一个大气压,所以水的沸点就是水的饱和汽压等于外界压强时的温度。第3节 饱和汽与饱和汽压
学习目标:
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.了解湿度计的原理。
自主学习:
汽化:
汽化有两种方式:
完成如下表:
2.饱和汽与饱和汽压
(1)饱和汽: 叫做饱和汽。 叫做未饱和汽。
(2)饱和汽压: 叫做饱和汽压。未饱和汽的压强小于饱和汽压。
3.空气的湿度
(1)空气的绝对湿度: 叫做空气的绝对湿度。
(2)空气的相对湿度: ( http: / / www.21cnjy.com ) 叫做空气的相对湿度。即空气的相对湿度(B)为: B=(P1/PS)×100%
4.湿度计
过去常用的湿度计有 和 ,现代湿度计多使用 测量湿度。
典例探究
例1 有甲、乙、丙三支相同的温度计,其 ( http: / / www.21cnjy.com )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22℃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,液体本身的温度要降 ( http: / / www.21cnjy.com )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22℃,故丙不准确。
答案: C.
提示:蒸发吸热是我们在生活中经常利用的物理知识,你能举出它的一些实际应用吗?
例2 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
解析:在饱和状态下,液化和汽化达到 ( http: / / www.21cnjy.com )动态平衡,即达到稳定状态,所以AC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。
答案:ACD
提示:饱和状态是一种动态平衡状态,要注意用分子动理论的知识来理解它。
例3 气温为10℃时,测得空气的绝对湿度p= ( http: / / www.21cnjy.com )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℃时水汽的饱和汽压为p1=1.228×103Pa,20℃时水汽的饱和汽压为p2=2.338×103Pa)
解析:10℃时水汽的饱和汽压为p1=1.228×103Pa,由相对湿度公式得此时的相对湿度:
20℃时水汽的饱和汽压为p2=2.338×103Pa,同理得相对湿度:
答案: 65.1% ; 34.2%
提示:由计算可知,绝对湿度 ( http: / / www.21cnjy.com )不变时即空气中水汽密度不变,温度升高,它离饱和的程度越远,人们感觉越干燥;掌握相对湿度的公式,体会相对湿度与绝对湿度的区别与联系。
当堂达标
1.下列说法中正确的是 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( )
A.冰在0°C时一定会熔化,因为0°C ( http: / / www.21cnjy.com )是冰的熔点
B.液体蒸发的快慢与液体温度的高低有关
C.0°C的水,其内能也为零
D.冬天看到嘴里吐出“白气”,这是汽化现象
2.关于液体蒸发和沸腾的比较,下列哪句 ( http: / / www.21cnjy.com )话是错误的 ( )
A.蒸发和沸腾都属汽化现象
B.蒸发能在任何温度下发生,沸腾只在一定温度下发生
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
3.关于饱和汽及饱和汽压的正确结论 ( http: / / www.21cnjy.com )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
4.干湿泡湿度计上两支温度计的读数一定 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( )
A.相同 B.湿的比干的小 C.湿的比干的大 D.题给的条件不足,无法确定
5.两个托里拆利管倒立在水银槽中,甲 ( http: / / www.21cnjy.com )管上端有空气,乙管上端是真空。现在把两种液体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。问哪一个管中的液体的饱和汽压值较大?请说明理由。
学后反思:
答案
1.解析:熔化不仅需要温度达到熔点,还需要 ( http: / / www.21cnjy.com )继续吸热,A错。液体温度高其分子运动加剧,容易跑出液面,即蒸发变快,B对。0°C的水的分子也在永不停息的做热运动,其内能也不为零,C错。嘴中的气体温度较高,遇到冷空气后液化为小水滴,即为“白气”,D错。
答案:B
2.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,蒸发可在任何温度下发生,且随温度的升高蒸发加剧。所以C对。
答案:C
3.解析:饱和汽处在动态平 ( http: / / www.21cnjy.com )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,所以饱和汽不符合理想气体的状态方程,B对。
答案:B
4.解析:若湿泡蒸发,则其温度会低于干泡的温度,但若湿泡处于饱和汽压下,则其不会蒸发,干湿泡的温度一样,所以选D。
答案:D
5.解析:乙管中的液体饱和汽压值较大,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。饱和汽与饱和汽压 同步练习
1、液面上的汽达到饱和时,还有没有液体分子从液面飞出?为什么这时从宏观上看液体不再蒸发?
2、饱和汽的密度怎样随温度而变化?饱和汽的压强怎样随温度而变化?为什么?
3、为什么写在纸上的墨水干得很快,而盖子盖紧的墨水瓶里的墨水能保持得很久?
4、解释下面的现象:密闭 ( http: / / www.21cnjy.com )容器中装有少量液态乙醚,当容器的温度升高时,液态乙醚逐渐减少;容器升高到一定温度时,液态乙醚消失;容器冷却时,容器中又出现液态乙醚。
5、液体温度越高蒸发越快的原因是( )
A.液体具有的热能增加了
B.液体发生热膨胀
C.液体分子的平均速率变大,能够克服液面分子的吸引跑出液面的分子数增加
D.以上说法都对
5、想把封闭在汽缸中的未饱和汽变成饱和汽,下列方法中一定可以实现的是( )
A.在温度不变时,增加它的体积,减小压强
B.在温度不变时,减小它的体积,增大压强
C.升高未饱和汽的温度,同时增大其体积,保持压强不变
D.以上方法均不可能
6、在温度不变的情况下,增大液面上饱和汽的体积时,下面的说法哪些是正确的( )
A.饱和汽的质量不变,饱和汽的密度减小
B.饱和汽的密度不变,饱和汽的压强也不变
C.饱和汽的密度不变,饱和汽的压强增大
D.饱和汽的质量增大,饱和汽的压强也增大
E.饱和汽的质量增大,饱和汽的压强不变
7、人们感觉到空气的干湿程度,仅决定于( )
A.大气里所含水蒸气的多少 B.气温
C.绝对湿度 D.相对湿度
8、使气体液化的方法是( )
A.在保持体积不变的情况下不断降低气体的温度
B.在保持体积不变下,使气体温度升高
C.在保持温度不变的情况下增大压强,能使一切气体液化
D.降低气体的温度到某个特殊温度以下,然后增大压强
9、对动态平衡说法不正确的是( )
A.当气态分子的数密度增大到一定程序时就会达到这样的状态
B.在相同时间内回到液体中的分子数等于从液体面飞出去的分子数
C.此时,蒸气的密度不再增大,液体也不再减少
D.蒸发的速度不再改变,以恒速蒸发
10、在室温下水烧开时看到的白色的“气”,其实际上是( )
A.沸腾产生的水蒸气
B.水蒸气遇准予凝结而成的小水珠
C.热空气
D.水蒸气遇冷凝华而成的小冰晶
11、空气的温度是10℃时,空气里水汽的压强是8mm汞柱,求这时空气的相对温度,已知10℃时的饱和汽压P=9.21mm汞柱。
参考答案
1、略
2、温度升高时,液体分子 ( http: / / www.21cnjy.com )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,液体就继续蒸发,汽的密度继续增大,直到达到新的动态平衡为止,所以饱和汽的密度随着温度的升高而增大,饱和汽的压强也随着温度的升高而增大。温度降低时,饱和汽的密度和压强都随之减小。
3、在纸上的墨水上方是未饱和汽,墨水 ( http: / / www.21cnjy.com )中的水能不断向空气中蒸发,因此干得快;密闭在墨水瓶里的墨水上方水汽达到饱和后,即墨水中的水处于动态平衡,水就不会继续蒸发,因此墨水瓶里的墨水能保持较久。
4、略
5、C
6、B
7、BD
8、D
9、AD
10、D
11、B
12、87%