4.3饱和汽 湿度 课件 (1)

课件60张PPT。共 60 页1第三?四节 饱和汽 湿度 共 60 页1课 标 解 读 (学生用书P50)
1.知道饱和汽的形成与饱和汽压.
2.知道把未饱和汽变成饱和汽的方法.
3.了解绝对湿度和相对湿度的意义以及它们的关系.
4.了解湿度的影响和测量湿度的仪器——湿度计.共 60 页1阅读教材自主梳理(学生用书P50)
1.饱和汽和饱和汽压
(1)饱和汽的形成
盛放在密闭容器中的液体,蒸发后形成的蒸气分子云集在液面上方空间,当飞出液体的分子和回到液体的分子数目________时,液面上方的空间的蒸气达到饱和,形成了________.相等饱和汽共 60 页1(2)动态平衡
在密闭容器的液面上发生两个相反的过程:一些液体分子从液面________成为蒸气分子,而另一些蒸气分子从液面上方________液体中,当这两个过程中的分子数目________时,液体不再________,蒸气密度不再________,达到一种动态平衡.
(3)饱和汽与未饱和汽
饱和汽:与液体处于________时的蒸气.
未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸气. 飞出去回到相等减少增加动态平衡共 60 页1(4)饱和汽压
a.饱和汽压:某种液体的饱和汽具有的压强叫做这种液体的饱和汽压.
b.实验探究:饱和汽压与温度和体积的关系
如图所示,在托里拆利实验装置中,管的上部为________.用弯管吸取足量的乙醚,从玻璃管下部注入管中,使玻璃管中水银上部充满________蒸气,水银面上有少量的液态乙醚,这时发现水银面下降,水银柱稳定后的高度h与未注入乙醚前水银柱的高度H之差等于乙醚的饱和汽压.真空乙醚共 60 页1即乙醚饱和汽压P=(H-h)cmHg.共 60 页1用热毛巾包住玻璃管乙醚部分,管中乙醚蒸气的体积变大,水银面上的液体乙醚体积________,水银柱竖直高度________.说明温度升高,液体的饱和汽压增大;将玻璃管倾斜一些,水银面上液体乙醚体积变大,乙醚蒸气的体积变小,管内水银柱高度不变,这个现象说明管倾斜后,乙醚蒸气体积变小了,乙醚饱和汽压没变.
c.饱和汽压的特点:液体的饱和汽压与________有关,温度越高,饱和汽压________,且饱和汽压与饱和汽________无关.减小减小温度越大体积共 60 页12.把未饱和汽变成饱和汽
(1)气体的液化
把气体变为液体或把物质由气态变为液态,称为气体的液化.使气体液化,需要把未饱和汽变成______.
(2)把未饱和汽变成饱和汽的方法
a.降低温度:饱和汽的密度与温度有关,在体积不变的条件下,温度降低时,可使温度较高时的未饱和汽变为温度较低时的________.如果继续降低温度,饱和汽会液化成________.
b.增大压强:在温度不变的条件下,减小未饱和汽的体积,即增大压强可增大未饱和汽的________,使之成为饱和汽.饱和汽饱和汽液体密度共 60 页1 (3)临界温度
有些气体,只采用增大压强的方法不可能将其液化,只有温度降低到________时,才可能液化,这个温度叫做________.有些气体临界温度很低,因此获得低温是使某些气体液化的前提.足够低临界温度共 60 页13.湿度?绝对湿度与相对湿度
(1)湿度
a.定义:空气的干湿程度叫做________.
b.决定因素:单位体积内所含水蒸气的多少,决定着空气的潮湿程度.湿度共 60 页1 (2)绝对湿度与相对湿度
a.绝对湿度
在相同温度下,水蒸气的密度与水蒸气的________成正比.因此,可用空气中所含水蒸气的压强来表示________的大小,在物理学中,空气中所含水蒸气的压强叫做空气的________.
b.相对湿度
很多与湿度有关的现象并不是与空气中所含水蒸气的多少有关,而是与空气中水蒸气的________有关.在物理学中,空气的绝对湿度与同一温度下的饱和汽压的百分比,叫做空气的________.压强湿度绝对湿度饱和程度相对湿度共 60 页1c.相对湿度的意义
饱和汽压随温度的升高而________,在绝对湿度相同的情况下,在不同温度时的相对湿度________.温度越高,相对湿度________.增大不同越小共 60 页1 (3)湿度的影响
人们平时所说的湿度是指________湿度.
a.相对湿度与雾?露?雨的形成
白天气温高,空气中的水蒸气未达到饱和,相对湿度未达到100%,夜晚气温低,水蒸气达到饱和后,将以小尘埃颗粒为凝结核,凝结成许多小水滴,漂浮在空气中,形成雾.高空中水蒸气达到饱和后,以尘埃颗粒为凝结核,凝结成较大的水滴,落向地面,形成________.地面附近水蒸气凝结为水珠,附着在物体表面,就形成了________.相对雨露共 60 页1b.相对湿度对人们生活的影响
空气的相对湿度过小时,人体水分蒸发的很快,人们感到干燥,易干渴,鼻腔黏膜易受刺激而引发疾病.相对湿度过大时,夏季会抑制人体散热功能,令人感到闷热和烦躁.冬季会使热传导加快,让人感到阴冷.因此,应设法调节室内湿度.共 60 页1c.相对湿度对农业生产的影响
相对湿度过大或过小都不利于植物的生长,并易引发病虫害.
温室大棚内种植植物时,由于相对密闭,室内相对湿度一般较高,对农作物生长不利,因此,常采用________方法,降低温室内的湿度.
d.相对湿度对工业生产的影响
相对湿度与建筑?国防?运输?储藏有密切关系,在电子工业?精密仪器工业等许多工厂车间和实验室,都需要稳定的温度和相对湿度.通风换气共 60 页1 (4)湿度计
测量湿度的仪器叫做________.
a.干湿泡湿度计
由两支并排放置的普通________构成,一支温度计按照常规使用,另一支温度计的玻璃泡上包着棉纱布,纱布下端浸入________,保持玻璃泡潮湿.由于水的蒸发,湿泡温度计指示温度低些.相对湿度小时,玻璃泡上水分蒸发快,两温度计指示的温度差就________.相反,两温度计指示的温度差就________,这样就可以根据两温度计的温度差确定________的大小.湿度计温度计水中大小相对湿度共 60 页1b.其它湿度计
常用的还有露点湿度计?毛发湿度计和各种便携式温湿度计.共 60 页1重 点 阐 释 (学生用书P51)
1.从分子动理论的观点分析饱和汽的形成
(1)蒸发现象
任何温度下,液体中总有一部分分子的动能较大,在液体表面层内的动能足够大的分子,能够挣脱周围液体分子的吸引,飞出液面,形成蒸气,这就是液体表面的蒸发现象.影响液体蒸发快慢的因素有液体的表面积?温度和液面上的通风情况.液体的表面积越大?液体的温度越高?液面上通风情况越好,液体蒸发越快.由于地球表面大面积江?河?湖?海水面的不断蒸发,大气中含有水蒸气.共 60 页1(2)密闭容器里的液面上发生的现象
由于液面上蒸发形成的蒸气分子,只能聚集在液面上方的空间,不能向周围空间扩散.大量蒸气分子由于无规则的运动,有一些分子又会回到液体中.也就是说在液体表面进行着两个相反的过程:一些液体分子从液面飞出成为蒸气分子(蒸发的过程),而另一些蒸气分子则从液面上方又回到液体中(凝结过程). 共 60 页1(3)液?气的动态平衡,饱和汽和未饱和汽
开始时,从液面飞出去的分子数比从液面上方回到液体中的分子数多,但随着液面上方蒸气密度的增大,返回液体中的分子数逐渐增多,当二者分子数相等时,虽然这两个过程仍在不断进行,但液体不再减少,蒸气密度不再增大,达到一种动态平衡.这时与液体达到动态平衡时的蒸气称为饱和汽,没有达到动态平衡,也就是没有达到饱和状态的蒸气为未饱和汽.共 60 页12.正确理解饱和汽与饱和汽压
(1)饱和汽的特点
凡是在密闭器里的液体上方空间长期存在的蒸气为饱和汽,饱和汽与液体处于动态平衡.在一定的温度下,某种液体的饱和汽密度是一定的,饱和汽压是一定的,温度升高,饱和汽密度和饱和汽压都增大.
所以当在温度较高时的未饱和汽,降低到某一温度时,就可以达到饱和.另外气体实验定律对饱和汽不适用,对未饱和汽近似适用.共 60 页1 (2)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相同的,挥发性大的液体饱和汽压大.例如20℃时乙醚的饱和汽压为5.87×104 Pa,水为2.34×103 Pa,汞的饱和汽压为1.60×10-1 Pa,所以水银气压计中水银柱上方可以认为是真空.
(3)饱和汽压随温度变化的微观解释
液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大.因为当温度升高时,蒸气分子的平均动能增大,同时液体中动能大的分子数增多,从液面飞出的分子将增多,在体积不变时,使饱和汽的密度增大,所以温度越高,饱和汽压越大.共 60 页1 (4)饱和汽压与体积无关
与液体处于动态平衡的蒸气是饱和汽,当温度一定时,某液体的饱和汽密度和饱和汽压为定值.当饱和汽的体积发生变化时,蒸气密度也要变化,动态平衡被破坏.重新达到平衡后,只要温度不变,饱和汽密度和饱和汽压就不改变,所以饱和汽压与体积无关.共 60 页13.正确理解相对湿度
(1)相对湿度与哪些因素有关
相对湿度与绝对湿度和温度都有关系,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?共 60 页1 (2)相对湿度的计算
根据相对湿度 知道了水蒸气的实际压强和同温度下水的饱和汽压,代入公式即可求得.
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.
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? 共 60 页1典 例 剖 析 (学生用书P52)
题型一 饱和汽与饱和汽压共 60 页1例1:保持温度不变,增大液面上饱和汽的体积时,下列说法正确的是( )
A.饱和汽的质量增大,饱和汽的压强不变
B.饱和汽的质量增大,饱和汽的压强也增大
C.饱和汽的密度不变,饱和汽的压强增大
D.饱和汽的密度和压强都不变
解析:在一定的温度下,饱和汽和液体之间达到动态平衡,饱和汽的密度和压强是一定的,当液面上面的空间体积变大时饱和汽的质量变大,选项A?D正确.
答案:AD共 60 页1规律技巧:饱和汽压只与液体的种类?温度有关,与饱和汽的体积无关.饱和汽与液体间的动态平衡是指液面上同时发生的蒸发和凝结这两个相反的过程,且这两个过程进行的速率是相等的.共 60 页1变式训练1:下列有关饱和汽和饱和汽压的说法中正确的是( )
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.饱和汽压跟热力学温度成正比
答案:AB共 60 页1解析:由动态平衡的含义可知选项A正确.在一定温度下,饱和汽的密度是一定的,它随温度的升高而增大,选项B正确.一定温度下的饱和汽压与体积无关,选项C错.饱和汽压随温度的升高而增大的原因是:温度升高时,饱和汽的密度增大,蒸气分子的平均动能增大,气体实验定律不适用于饱和汽,饱和汽压和绝对温度间不是正比关系,选项D错.共 60 页1题型二 把未饱和汽变为饱和汽 气体的液化
例2:将1.0 kg的温度为250℃的水蒸气等温压缩,问:
(1)能否全部液化?
(2)在压强多大时开始液化?
附表:几种物质的临界温度
已知:250℃时水蒸气的饱和汽压为4.0×108 Pa.共 60 页1解析:用加压的办法能否将蒸气全部液化,关键看给出的温度是否低于水的临界温度?要液化,须先把未饱和汽变成饱和汽;当所加的压强达到250℃时的饱和汽压时就可达到变成饱和汽的目的,因而即可液化.
答案:(1)由附表知,水的临界温度为374.2℃,250℃在临界温度下,故能用等温压缩的方法将水蒸气全部液化
(2)由于250℃时的饱和汽压为p=4.0×108 Pa,所以当压强增大到p时水蒸气开始液化共 60 页1规律技巧:掌握使气体液化的方法:增大压强和降低温度,单纯降低温度可以使气体液化,但是单纯增大压强并不能使所有气体液化,有些气体存在临界温度,需降低到临界温度以下,才可能液化. 共 60 页1变式训练2:能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.在保持体积不变的情况下,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.对于不易液化的气体,需降低气体温度到临界温度以下,再增大压强
答案:AD共 60 页1解析:从分子动理论分析,气体的温度不断降低,分子的平均动能不断减小,当分子的平均动能减小到一定程度时,分子的相互作用力使气体分子聚集在一起,就变成了液体,选项A正确.有些气体,只采取增大压强的方法不能将其液化,只有温度降低到足够低时,才可能液化,选项D正确,C错.共 60 页1题型三 绝对湿度和相对湿度
例3:白天的气温是30℃,空气的相对湿度是65%,天气预报说夜里的气温要降到20℃,那么空气中的水蒸气会不会成为饱和汽?夜里的空气绝对湿度是多大?相对湿度是多大?(30℃饱和汽压4.242×103 Pa,20℃饱和汽压2.338×103 Pa)
答案:会 2.338×103 Pa 100%共 60 页1解析:由饱和汽压和相对湿度定义可知30℃时的水蒸气的压强p1=p30×65%=4.242×103×65%Pa≈2.757×103 Pa.因为p1>p20=2.338×103 Pa,故晚上会形成饱和汽,晚间的绝对湿度即晚间的饱和汽压2.338×103 Pa,相对湿度即饱和汽的相对湿度100%.
规律技巧:熟练掌握大气在某温度下的绝对湿度?相对湿度和饱和汽压之间的关系,深刻理解它们的意义,能进行相关计算和解释与湿度有关的现象.共 60 页1变式训练3: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不一定大
B.相对湿度是100%,表明在当时温度下,空气中水蒸气已达饱和状态
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,气温增加时,相对湿度将减小
答案:ABD共 60 页1共 60 页1课内针对性训练 (学生用书P53)
1.一个有活塞的密闭容器内盛有少量水和饱和水蒸气,如图所示,则可能发生的现象是( )
A.温度保持不变,缓慢推进活塞,容器内压强会增大
B.温度保持不变,缓慢推进活塞,容器内压强不变
C.不移动活塞而使容器的温度升高,容器内压强会增大
D.缓慢推进活塞,且使容器的温度降低,容器内压强不变共 60 页1共 60 页1解析:缓慢推进活塞,容器内饱和汽体积改变,而温度保持不变,由于饱和汽压只与温度有关,与体积无关.故选项A错,B正确.温度升高,饱和汽压增大,温度降低,饱和汽压减小,选项C正确,D错.
答案:BC共 60 页12.蔬菜大棚内温度为30℃,相对湿度为75%,则
(1)棚内气体的绝对湿度为多大?(30℃时水的饱和汽压为ps=4.242×103 Pa)
(2)夜晚棚内温度为15℃时,蔬菜的叶面有没有露珠?
解析:(1)棚内气体的绝对湿度为
p=Bps=75%×4.242×103 Pa=3.1815×103 Pa
(2)由查表知露点为25℃-26℃,故夜晚温度降低到15℃时,蔬菜叶上有露珠.
答案:(1)3.1815×103 Pa (2)有共 60 页13.将未饱和汽转化成饱和汽,下列方法不可行的是( )
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
答案:B
解析:保持温度不变,减小体积,可以增大水蒸气压强,使未饱和汽达到饱和汽压成为饱和汽;降低温度,饱和汽压降低,也可以使未饱和汽的压强达到饱和汽压;体积不变,减小压强,就是让水蒸气的温度降低,从而使饱和汽压降低,将未饱和汽变为饱和汽,选项B的方法不可行.共 60 页1课外梯度练习 (学生用书P53)
A组 基础知识 强化训练 共 60 页11.影响蒸发快慢的因素是( )
A.绝对湿度 B.相对湿度
C.表面积 D.温度
解析:相对湿度越小,飞出去的水分子数目比跑回来的水分子数目越多,故B正确,还跟液体的表面积和温度有关,表面积越大,湿度越高,蒸发的越快,所以选项C?D正确.
答案:BCD共 60 页12.下列说法正确的是( )
A.对于同一种液体,在任何温度下,液体中总有一部分分子的动能比平均动能大
B.对于同一种液体,只要温度相同,液体中每个分子都具有相同的动能
C.液体表面层中的分子动能一定大于液体内部分子的动能
D.处于液体表面层的?动能足够大的分子,能够挣脱周围分子的吸引,飞出液面,形成蒸气,产生蒸发现象
答案:AD共 60 页13.下列关于相对湿度的说法正确的是( )
A.相对湿度过小时,蒸发加快,干燥的空气容易夺走人体的水分,使皮肤干燥?鼻腔黏膜易受刺激
B.相对湿度对植物的生长没有影响
C.相对湿度只是与身体的一些因素有关,而对建筑?运输?国防?储藏等与生活无关的方面没有什么影响
D.相对湿度大,会使许多金属生锈,使很多农产品发霉变质
答案:AD共 60 页1解析:相对湿度过小时,蒸发加快,夺走人体水分,使人不舒服,选项A正确,相对湿度过大时,空气潮湿,易使金属生锈,选项D正确,相对湿度对植物生长?建筑?国防?运输等都有影响,选项B?C错误.共 60 页14.液体的饱和汽压随温度的升高而增大( )
A.其规律遵循查理定律
B.是因为饱和汽的质量随温度的升高而增大
C.是因为饱和汽的体积随温度的升高而增大
D.是因为饱和汽的密度和蒸气分子的平均速率都随温度的升高而增大
答案:D共 60 页15.湿泡湿度计与干泡湿度计的示数差越大,表示( )
A.空气的绝对湿度越大
B.空气的相对湿度越大
C.空气中水汽离饱和程度越近
D.空气中水汽离饱和程度越远
解析:湿泡温度计和干泡温度计的示数差越大,表示水蒸发的越快,空气的相对湿度越小,空气中的水蒸气离饱和程度差的越远,选项D正确.
答案:D共 60 页16.下列关于雾?露的说法正确的是( )
A.白天气温高,空气中所含的水蒸气已达到饱和,所以在白天会经常出现雾
B.夜间气温降低,水蒸气完全液化成水,所以有时夜间会下小雨
C.地面附近空气中的水蒸气在夜间气温降低的情况下达到饱和,就以尘埃等小颗粒为凝结中心,形成许多小水滴悬浮在空中,使空气变的不透明,这就是雾
D.如果水蒸气凝结成水时,附着在物体表面就形成了露
答案:CD共 60 页17.气温为10℃时,测得空气的绝对湿度p=800 Pa,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℃时水蒸气的饱和汽压为p1=1.228×103 Pa,20℃时水蒸气的饱和汽压为p2=2.338×103 Pa)
答案:65.1% 34.2%共 60 页1共 60 页1B组 知识能力 提高训练
8.(2007·上海)有一压力锅,锅盖上的排气孔截面积约为7.0×10-6m2,限压阀重为0.7 N,使用该压力锅煮水消毒,根据下列水的沸点与气压关系的表格,分析可知压力锅内的最高水温约为
(大气压强为1.01×105 Pa)( )共 60 页1A.100℃ B.112℃ C.122℃ D.124℃答案:C共 60 页1解析:水的沸点与水面上方压强有关
由题意,高压锅内气体压强
p=p0+p1=1.01×105 Pa+ =2.01×105 Pa
查表得,水温为122℃,选项C正确.
共 60 页19.某日白天的气温是20℃,空气中水蒸气的压强是1.1×103 Pa;夜间,空气中水蒸气的压强不变,气温降到10℃.白天水蒸气饱和汽压为2.3×103 Pa,夜间水蒸气饱和汽压为1.2×103 Pa,比较白天和夜晚空气的相对湿度,并回答:哪时间段人感到潮湿.
答案:见解析共 60 页1共 60 页110.V1=30 L的容器里有温度t=100℃的饱和水蒸气,为了用等温压缩法把蒸气体积压缩到V2=15 L,需要做多少功?在凝结时形成的水的体积忽略不计.
解析:温度不变时,水的饱和汽压与体积无关,当温度等于100℃时水的饱和汽压等于大气压强p0=1×105 Pa,在恒压下压缩气体做的功
W=p0(V1-V2)=1×105×15×10-3 J=1.5×103 J
答案:1.5×103 J