高中物理粤教版选修3-3 2.9 饱和蒸汽 空气的湿度(课件+作业)

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名称 高中物理粤教版选修3-3 2.9 饱和蒸汽 空气的湿度(课件+作业)
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资源类型 教案
版本资源 粤教版
科目 物理
更新时间 2020-03-06 16:41:56

文档简介

第二章 第九节
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~11题有多项符合题目要求.
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,锅内水蒸气的变化情况为(  )
A.压强变大   B.压强不变
C.一直是饱和汽   D.变为未饱和汽
【答案】C [水上方蒸气的气压叫饱和汽压,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,C正确,A、B、D错误.]
2.(2018年福州名校联考)下列说法不正确的是(  )
A.绝对湿度与温度无关,相对湿度与温度有关
B.空气的绝对湿度大,相对湿度不一定大
C.一定温度下,饱和汽的压强是一定的
D.饱和汽的压强与体积有关
【答案】D [绝对湿度是指空气中水蒸气的压强,与温度无关;相对湿度是指空气中水蒸气的压强与该温度下水的饱和蒸汽压的比值,与温度有关,故A、B正确.一定温度下,如果蒸气跟产生这个蒸气的液体处于动态平衡,这个气叫做饱和汽.饱和汽温度升高,饱和汽压强变大,温度降低时,饱和汽压强变小.饱和汽压强与体积无关.可知C正确,D错误.]
3.人对空气的干燥与潮湿的感觉(  )
A.只与绝对湿度有关 B.由相对湿度决定
C.只与空气中水分子数密度有关 D.只与空气的温度有关
【答案】B [人感觉潮湿还是干燥取决于水分蒸发的快慢,若水分蒸发快,人会感到干燥,而水分蒸发快慢取决于空气中的水蒸气是接近饱和蒸汽还是远离饱和蒸汽,即相对湿度,相对湿度越小,蒸发越快,人感觉越干燥.]
4.(2018年东莞期末)关于空气湿度,下列说法正确的是(  )
A.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
B.当人们感到干燥时,空气的绝对湿度一定较小
C.水的饱和汽压随温度的升高而增大,与体积无关
D.理想气体定律对饱和汽不适用
【答案】C [绝对湿度指大气中水蒸气的实际压强,相对湿度是指水蒸气的实际压强与该温度下水蒸气的饱和压强之比.当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小.]
5.下列说法正确的是(  )
A.一定温度下饱和蒸汽的压强随体积的增大而减小
B.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度
C.产生毛细现象时,液体在毛细管中一定上升
D.滴入水中的红墨水很快散开说明液体内存在表面张力
【答案】B [饱和蒸汽的压强与液体的种类和温度有关,与体积无关,故A错误;人对空气干爽与潮湿的感受不是取决于绝对湿度,而主要取决于空气的相对湿度,故B正确;若两物体是不浸润的,则液体在毛细管中可以是下降的,故C错误;红墨水在水中扩散是因为分子在永不停息地无规则运动,和表面张力无关,故D错误.]
6.(2018年东营期末)下列说法正确的是(  )
A.液晶的光学性质具有各向异性
B.空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
C.小昆虫能在水面上自由走动与表面张力有关
D.玻璃、石墨和金刚石都是晶体,木炭是非晶体
【答案】AC [液晶的光学性质具有各向异性;绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量,可用空气中水的蒸汽压来表示;相对湿度为某一被测蒸汽压与相同温度下的饱和蒸汽压的比值的百分数;石墨和金刚石是晶体,玻璃、木炭是非晶体;液体表面张力使液体的表面积收缩,表层的分子的间距比内部大,所以分子间的合力表现为引力.]
7.(2017年江苏一模)关于饱和汽和相对湿度,下列说法正确的是(  )
A.饱和汽压和热力学温度成正比
B.温度一定时,饱和汽的密度为一定值,温度升高,饱和汽的密度增大
C.空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相对温度时空气中所含水蒸气的压强之比
D.空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压
【答案】BD [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身和温度.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,但饱和汽压不是与热力学温度成正比,故A错误,B正确;相对湿度是指水蒸气的实际压强与该温度下水蒸气的饱和汽压之比,故C错误;根据相对湿度的特点可知,空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压,故D正确.]
8.下列说法正确的是(  )
A.在一定温度下,同种液体的饱和蒸汽的密度及压强是一定的
B.饱和蒸汽近似地遵守理想气体实验定律
C.在潮湿的天气里,空气的相对湿度大,水蒸发得慢,所以洗了的衣服不容易晾干
D.在绝对湿度相同的情况下,夏天比冬天的相对湿度大
【答案】AC [在一定温度下,同种液体的饱和蒸汽密度及压强不变,A正确;饱和蒸汽随温度而变化,气体的质量不确定,故不遵守理想气体定律,B错误;由相对湿度的定义知,在绝对湿度相同的情况下,夏天温度高,饱和汽压大,相对湿度小,C正确,D错误.]
9.下列关于饱和蒸汽与饱和汽压的说法,正确的是(  )
A.饱和蒸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.一定温度下的饱和蒸汽的密度为一定值,温度升高,饱和蒸汽的密度增大
C.一定温度下的饱和汽压,随饱和蒸汽的体积增大而增大
D.饱和汽压跟绝对温度成正比
【答案】AB [由动态平衡概念可知A正确.在一定温度下,饱和蒸汽的密度是一定的,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错误.饱和汽压随温度升高而增大,原因是:温度升高时,饱和蒸汽的密度增大,饱和蒸汽分子平均速率增大.理想气体状态方程不适用于饱和蒸汽,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错误.]
10.一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.蒸发仍在进行
D.在相同时间内从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数时,液体和蒸气达到了动态平衡
【答案】CD [拧紧瓶盖后,液体将会蒸发,液体上方的蒸汽密度增加,当在相同时间内从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数时,液体和蒸汽达到了动态平衡,D选项正确;由于液体里总是有分子飞出去,因此蒸发仍在继续,只是因为回到液体中的分子数目与飞出液面的分子数目相同,液体上方的蒸汽达到饱和状态.C选项正确,A、B选项错.]
11.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,则我们感觉到的潮湿与干爽情况是(  )
A.夜间干爽 B.白天潮湿
C.白天干爽 D.夜间潮湿
【答案】CD [看相对湿度大小
白天相对湿度:B1=×100%=48%,
夜晚相对湿度:B2=×100%=91.7%,
所以白天干爽,夜间潮湿,故选CD.]
二、非选择题
12.如图甲所示,在斯特林循环的p-V图象中,一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,整个过程由两个等温和两个等容过程组成.B→C的过程中,单位体积中的气体分子数目_________(填“增大”“减小”或“不变”).状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如乙图所示,则状态A对应的是_________(填“①”或“②”).
  
甲             乙
【答案】不变 ①
解析:由题图知B→C的过程中气体的体积不变,所以密度不变,即单位体积中的气体分子数目不变;因当温度升高,分子热运动加剧,速率较大的分子所占百分比增高,分布曲线的峰值向速率大的方向移动即向高速区扩展,峰值变低,曲线变宽,变平坦,由题中图甲知状态A的温度低,所以对应的是①.
13.(2018年南阳期中)某日白天的气温是20 ℃,空气中水蒸气的压强是1.1×103 Pa,我们感到比较干爽;到了夜间,如果空气中水蒸气的压强不变,但气温降到10 ℃,我们就会感到有些潮湿.这是因为,白天20℃时水蒸气的饱和汽压是2.3×103 Pa,当时水蒸气的实际气压与之相差很大,身体表面的水分蒸发得比较快;而到了夜间,10 ℃时水的饱和汽压只有1.2×103 Pa,当时空气中水蒸气的实际压强与之相差无几,体表的水分几乎不能蒸发,所以人就感到潮湿.根据以上材料可以求出白天20 ℃时的相对湿度为________,夜间10 ℃时的相对湿度为________.(结果保留2位有效数字)
【答案】48% 92%
解析:相对湿度=
所以白天20 ℃时的相对湿度为×100%=48%
夜间10 ℃时的相对湿度为×100%=92%.
14.(2018年乌鲁木齐期中)某食堂的厨房内,温度是30 ℃,绝对湿度是p1=2.1×103 Pa,而这时室外温度是19 ℃,绝对湿度是p2=1.3×103 Pa.那么,厨房内外空气的相对湿度相差多少?在厨房内感觉潮湿,还是在厨房外感觉潮湿?(30 ℃时水的饱和汽压为p3=4.2×103 Pa,19 ℃时水的饱和汽压为p4=2.2×103 Pa)
【答案】相差9% 在厨房外感觉潮湿
解析:厨房内的相对湿度
B1=×100%=×100%=50%
厨房外的相对湿度
B2=×100%=×100%=59%
厨房内外空气的相对湿度相差
ΔB=B2-B1=59%-50%=9%
厨房外的相对湿度较大,即厨房外感觉潮湿.
课件30张PPT。第九节 饱和蒸汽 空气的湿度1.对于一定质量的气体,在体积不变时,压强增大到原来的两倍,则气体温度的变化情况是(  )
A.气体的摄氏温度升高到原来的两倍
B.气体的热力学温度升高到原来的两倍
C.气体的摄氏温度降为原来的一半
D.气体的热力学温度降为原来的一半
【答案】B
2.(2018年上海名校联考)关于一定质量的理想气体,下列说法正确的是(  )
A.在一定条件下气体的温度可以降到0 K
B.气体的体积指的是该气体所有分子体积之和
C.气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大
D.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
3.(2017年崇明二模)如图为质量一定的某种气体状态变化的p-T图线,在a、b、c和d四状态中,体积最大的状态应是(  )
A.a态 B.b态
C.c态 D.d态一、饱和蒸汽
1.饱和蒸汽的形成:飞出液体的分子和回到液体的分子数目达到________,就形成了饱和蒸汽.
2.动态平衡:从液体中飞出的分子数目与返回液体的分子数目________,液体不会再________,蒸汽的密度也不会再________,达到一种动态平衡.
3.饱和蒸汽与未饱和蒸汽
(1)饱和蒸汽:与液体处于______________的蒸汽.
(2)未饱和蒸汽:没有达到______________的蒸汽.相同 相等 减少 改变 饱和状态 饱和状态 二、饱和汽压
1.饱和汽压的定义:液体的饱和蒸汽所具有的________.
2.影响饱和汽压的相关因素
(1)与液体种类有关,挥发性______的液体饱和汽压大一些.
(2)与________有关,温度越高,饱和汽压________,而且与饱和蒸汽的体积________.压强 强 温度 越大 无关 有人说在密闭容器里的液体和气体达到平衡时蒸发停止了,分子运动也停止了,这种说法对吗?
【答案】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,是一种动态的平衡,并非分子运动停止.
三、空气的湿度
1.绝对湿度概念:空气中所含水蒸气的________.
2.相对湿度概念:空气中水蒸气的压强与同一温度时水的__________之比.
相对湿度=______________________.压强  饱和汽压 水蒸气实际压强大,相对湿度是否一定大?
【答案】不一定,相对湿度是实际压强与饱和汽压之比,温度不变,饱和汽压不变的条件下,实际压强大,相对湿度一定大.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.这种平衡是一种动态平衡(dynamic equilibrium).
饱和蒸汽、饱和汽压
2.饱和蒸汽
在密闭容器中的液体不断地蒸发,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,宏观的蒸发停止了,这种与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和蒸汽.
未饱和蒸汽:没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和蒸汽.
3.饱和汽压
(1)定义
液体的饱和蒸汽所具有的压强,叫做这种液体的饱和汽压.
(2)决定因素
液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和蒸汽的体积无关.
从微观角度看,当温度升高时,蒸气分子的平均动能增大,导致饱和汽压增大;同时,液体中平均动能大的分子增多,从液面飞出的分子数将增多,在体积不变时,将使饱和蒸汽的密度增大,也会导致饱和汽压增大.这就是温度越高,饱和汽压越大的原因.
特别提醒:正确理解动态平衡的意义是掌握饱和蒸汽的关键,利用好气体压强的微观解释是理解饱和汽压影响因素的基础. 例1 水蒸气达到饱和时,水蒸气的压强不再变化,这时(  )
A.水不再蒸发
B.水不再凝结
C.蒸发和凝结达到动态平衡
D.以上都不对
解析:水蒸气达到饱和时,蒸发和凝结仍在继续进行,只不过蒸发和凝结的水分子个数相等而已,C正确.
答案:C
【题后反思】达到饱和状态时的状态是一个动态平衡.
饱和汽压与温度有关,与饱和蒸汽的体积无关.
理想气体的状态方程对饱和汽压不适用.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(  )
A.温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内压强会增大
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,容器内压强会减小
D.不移动活塞而将容器放在沸水中,容器内压强不变
【答案】B [慢慢推进活塞和慢慢拉出活塞,密闭容器内体积发生变化,而温度保持不变.饱和蒸汽的压强只和温度有关,与体积无关,故A、C错,B正确.不移动活塞而将容器放入沸水中,容器内饱和蒸汽温度升高,故压强应发生变化,D错误.]1.影响相对湿度的因素
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. 正确理解相对湿度及其应用
(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)空气的相对湿度不会超过100%,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,相对湿度不会超过100%.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球湿度计、毛发湿度计和露点湿度计等.
(1)干湿球湿度计
干湿球湿度计由两个相同的温度计组成,其中一支温度计的玻璃泡外包着纱布,纱布的另一端浸在水中.由于蒸发吸热,湿泡所示的温度小于干泡所示的温度.蒸发的快慢与空气的湿度有关,也与气温有关.读出干、湿两支温度计的读数,在湿度计木架上的表格中即可查到当时空气的相对湿度.
(2)毛发湿度计
头发脱脂后可以吸收水分,吸水后伸长,干燥后缩短.把头发的长短变成指针的转动,就制成了毛发湿度计. 例2 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,气温升到20 ℃,相对湿度又为多少?(已知10 ℃的水汽的饱和汽压为p1=1.228×103 Pa,20 ℃时水汽的饱和汽压为p2=2.338×103 Pa)答案:65.1% 34.2%
【题后反思】由题中找出绝对湿度压强和该湿度时水汽的饱和汽压,即可求出相对湿度. 例3 湿球温度计与干球温度计的示数差越大,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:湿球温度计与干球温度计示数差越大,表示水分蒸发越快,所以相对湿度越小,即空气中的水汽离饱和程度越远.
答案:D2.白天的气温是30 ℃,空气的相对湿度是60%,天气预报夜里的气温要降到20 ℃,那么夜里空气中的水蒸气会不会成为饱和蒸汽?为什么?(30 ℃时,空气的饱和汽压为 4.24×103 Pa;20 ℃时,饱和汽压为2.3×103 Pa)