【2012 精品课件】沪科版物理选修3-3 2．5　空气湿度与人类生活

(共32张PPT)
【2012 精品课件】沪科版物理选修3-3 2．5　空气湿度与人类生活
2．5　空气湿度与人类生活
课标定位
学习目标：1.知道饱和汽、未饱和汽、饱和汽压的概念．
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．了解绝对湿度和相对湿度的物理意义．
重点难点：饱和汽与未饱和汽，相对湿度．
核心要点突破
课堂互动讲练
知能优化训练
2.5　
空气湿度与人类生活
课前自主学案
课前自主学案
一、未饱和汽与饱和汽
1．根据分子动理论，液体中的分子都在不停地运动着，一些处在液体表面附近的动能足够大的分子,能挣脱周围分子的______，飞离液体，形成蒸汽，这就是______．
引力
蒸发
2．以水的蒸发为例分析分子的运动情况．当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______不再增大， ________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______平衡．
3．与液体处于动态平衡的______叫做饱和汽，而没有达到饱和状态的蒸汽叫做_________．
密度
液体水
动态
蒸汽
未饱和汽
二、饱和汽压
1．在一定温度下,饱和汽的分子数密度是______的，因而饱和汽的______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______饱和汽压．
2．饱和汽压随______而变，温度升高时，液体分子的___________增大，单位时间内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______，蒸汽的压强继续______，直至达到新的动态平衡．
一定
压强
小于
温度
平均动能
蒸发
增大
三、绝对湿度与相对湿度
1．空气的潮湿程度显然跟空气中的____________有关，但直接测量它较为困难，所以通常用水蒸气的______来间接反映水蒸气密度，这称为绝对湿度．
2．若空气中的水蒸气密度远小于饱和汽的密度，即离饱和状态很远,则物体中的水分会蒸发得______，人们感觉到空气______；反之，若空气中的水蒸气密度接近饱和汽密度，那离饱和状态较近，则物体中的水分很难蒸发，人们就感觉到空气______．
水蒸气密度
压强
越快
干燥
潮湿
3．某温度时空气的___________跟同一温度下水的___________的百分比，叫做这时空气的相对湿度．如果用p表示空气的绝对湿度，用ps表示同一温度下的饱和汽压，用B表示相对湿度，则有B＝ ___________
绝对湿度
饱和汽压
思考感悟
阴雨连绵的夏天，人们会感到气闷；寒冷的冬季，人们会感到口腔和鼻腔难受，说一说，为什么？
提示：空气的潮湿程度对生活和生产有很大的影响.空气太潮湿，使人感到气闷，物体也容易发霉，空气太干燥，口腔和鼻腔会感到难受,植物容易枯萎．
核心要点突破
一、对饱和汽和饱和汽压的理解
1．动态平衡
要理解这个问题，要抓住“动态”这个核心，也就是达到平衡时，各量之间还是变化的，只不过变化的速度相同而已，只是从外观上看达到了平衡状态．如果把两个过程分别称为正过程和逆过程的话,当达到动态平衡时正过程速率应等于逆过程速率．
(1)处于动态平衡时，液体的蒸发仍不断在进行；
(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．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．影响饱和汽压的的因素
(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．例如20 ℃时，乙醚的饱和汽压为5.87×104 Pa，水为2.34×104 Pa；水银的饱和汽压很小，20 ℃时仅为1.60×10－1 Pa，所以水银气压计水银柱上方的空间可以认为是真空．
(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．这是因为温度升高时，液体里能量较大的分子增多，单位时间内从液面飞出的分子也增多，致使饱和汽的密度增大，同时汽分子热运动的平均动能也增大，这也导致饱和汽压增大．
(3)饱和汽压跟体积无关
微观解释：在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积而变化．其原因是，当体积增大时，容器中
的蒸汽的密度减小，原来的饱和汽变成了未饱和汽，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，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，一部分饱和汽变成液体，直到蒸汽的密度减小到等于该温
度下饱和汽的密度为止．由于温度跟原来相同，饱和汽密度不变，蒸汽分子热运动的平均速率也跟原来相同，所以压强也不改变．
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，液体沸腾的条件就是饱和汽压和外部压强相等．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
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：选C.饱和汽时处于动态平衡，蒸发和凝结仍在进行．
二、对空气湿度的理解
1．绝对湿度和相对湿度
(1)绝对湿度
空气的湿度可以用空气中所含水蒸气的压强p来表示，这样表示的湿度叫做空气的绝对湿度．但是，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密度，而是空气中水蒸气的压强p与同一温度下水的饱和汽压ps的差距．
2．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．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
2．(2011年高考海南物理卷)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，空气的相对湿度一定较小
C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示
D．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
解析：选BC.人们对干燥、潮湿的感受由相对湿度来决定；相对湿度越大，感觉越潮湿，相对湿度越小，感觉越干燥，故A错，B正确．用空气中所含水蒸气的压强表示的湿度为绝对湿度；空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比描述的湿度为相对湿度，故C正确，D错误．综上所述，正确选项为B、C.
如图2－5－1所示的容器，用活塞封闭着刚好饱和的一些水蒸气，测得水蒸气的压强为p，体积为V.当保持温度不变，且(　　)
课堂互动讲练
饱和汽和饱和汽压
例1
图2－5－1
【答案】　AC
【方法总结】　由于饱和汽的压强只与温度有关，与体积没有关系，因此前面得出的理想气体定律对饱和汽完全不适用，而未饱和汽则近似地遵循关于理想气体的那三条实验定律．
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 ℃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)
绝对湿度和相对湿度问题
例2
【答案】　65.1%　34.2
变式训练　在某温度时，水蒸气的绝对气压为p＝200 mmHg，此时的相对湿度为50%，则此时的绝对湿度为多少？饱和汽压为多大？
答案：200 mmHg　400 mmHg