2019-2020学年高中物理 第9章 固体、液体和物态变化 第3、4节 饱和汽与饱和汽压 物态变化

第3节饱和汽与饱和汽压第4节物态变化中的能量交换固知识、要点梳理要点一汽化1．汽化：物质从1______变成2______的过程．液态气态2．汽化的两种方式比较种类异同蒸发沸腾区别特点只在液体表面进行；在3______温度下都能发生；是一种缓慢的汽化过程在液面和内部同时发生；只在4______的温度下发生；沸腾时液体温度5______；是一种剧烈的汽化过程任何一定不变区别影响因素液体温度的6_____；液体表面积的7______；液体表面处空气流动的快慢液体表面处大气压的大小，大气压8______时，沸点也比较高；反之，沸点较低相同点都是9______现象，都要10______高低大小较高汽化吸热1．下列关于蒸发和沸腾的说法中，正确的有()A．蒸发和沸腾都可在任何温度下发生B．蒸发和沸腾只能在一定温度下进行C．蒸发和沸腾可发生在液体内部和表面D．蒸发只发生在液体表面，沸腾发生在液体内部和表面解析：选D蒸发可在任何温度下发生，沸腾只能在一定温度下进行，故A、B错；蒸发只能发生在液体表面，沸腾发生在液体内部和表面，故C错，D对．2．如图所示，在一个大烧杯A内放一个小烧杯B，杯内都放有水，现对A的底部加热，则()A．烧杯A中的水比B中的水先沸腾B．两烧杯中的水同时沸腾C．烧杯A中的水会沸腾，B中的水不会沸腾D．上述三种情况都可能解析：选C沸腾的条件是：(1)达到沸点；(2)能继续吸热．对烧杯A加热到水的沸点后，若继续加热，烧杯A中的水会沸腾．由于沸腾时水的温度保持在沸点不变，即烧杯B中的水也达到沸点，但由于它与烧杯A中的水处于热平衡状态，两者间无温度差，无法再从烧杯A的水中吸收汽化热，因此烧杯B中的水只能保持在沸点而不会沸腾，故C选项正确．要点二饱和汽压与空气的湿度1．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11_________，蒸发停止．(2)饱和汽：与液体处于12__________的蒸汽．平衡状态动态平衡(3)未饱和汽：没有达到13__________的蒸汽．(4)饱和汽压：一定温度下14_______的压强．(5)饱和汽压的变化：随温度的升高而15______．饱和汽压与蒸汽所占的体积16________，和蒸汽体积中有无其他气体17______．饱和状态饱和汽增大无关无关2．空气的湿度与湿度计(1)湿度：空气的干湿程度．(2)绝对湿度：空气里所含水蒸气的18______．(3)相对湿度：在某一温度下，水蒸气的压强与同温度下19_______________的比，称为空气的相对湿度．即相对湿度(RH)＝20________________________×100%.因此，知道了水蒸气的实际压强和同温下水的饱和汽压，代入公式即可求得相对湿度．压强水的饱和汽压水蒸气的实际压强p同温下水的饱和汽压ps(4)相对湿度与蒸发：在其他条件相同时，相对湿度越大，蒸汽分子数密度就越大，单位时间内返回到液体的分子就越多，则蒸发就越慢．(5)湿度计及工作原理①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．②干湿泡湿度计的工作原理干湿泡湿度计由干球温度计和湿球温度计构成．湿度越大，水的蒸发越慢．湿球温度比干球温度低得就少，根据两温度计的示数差，结合当时温度查表即可知道相对湿度．3．(多选)下列关于饱和汽与饱和汽压的说法中，正确的是()A．饱和汽与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．饱和汽压跟绝对温度成正比解析：选AB由动态平衡概念可知A正确；在一定温度下，饱和汽的密度是一定的，它随着温度的升高而增大，故B正确；一定温度下的饱和汽压与饱和汽的体积无关，故C错误；理想气体状态方程不适用于饱和汽，饱和汽压和绝对温度的关系不成正比，饱和汽压随温度的升高增大得比线性关系更快，故D错误．4．气温为10℃时，测得空气的绝对湿度p＝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℃的水汽的饱和汽压为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B1＝pp1×100%＝8001.228×103×100%＝65.1%.20℃时水汽的饱和汽压为p2＝2.338×103Pa，同理得相对湿度B2＝pp2×100%＝8002.338×103×100%＝34.2%.答案：65.1%34.2%要点三熔化热与汽化热1．物态变化中的能量交换2．能量特点固体分子间的强大作用使固体分子只能在各自的平衡位置附近振动．对固体加热，在其开始熔化之前，获得的能量主要转化为分子的动能，使物体温度升高，当温度升高到一定程度，一部分分子的能量足以克服其他分子的束缚，从而可以在其他分子间移动，固体开始熔化．3．温度特点晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点．非晶体没有空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升．4．熔化热的计算如果用λ表示物质的熔化热，m表示物质的质量，Q表示熔化时所需要吸收的热量，则：Q＝λm.熔化热的单位：焦耳/千克，即J/kg.5．汽化热的计算(通常计算在1个标准大气压时，在沸点下的汽化热)设某物质在1个标准大气压下，在沸点时的汽化热为L，物质的质量为m，则Q＝Lm.汽化热的单位：焦耳/千克，即J/kg.5．在一个大气压下，1克100℃的水吸收2.26×103J热量变为1克100℃的水蒸气．在这个过程中，以下四个关系式正确的是()A．2.26×103J＝汽的内能＋水的内能B．2.26×103J＝汽的内能－水的内能C．2.26×103J＝汽的内能＋水的内能＋水变成汽体积膨胀对外界做的功D．2.26×103J＝汽的内能－水的内能＋水变成汽体积膨胀对外界做的功解析：选D液体汽化时吸收的热量一部分用来克服分子引力做功，增加内能，一部分用来膨胀对外界做功，故D选项正确．6.如果已知铜制量热器小筒的质量是150g，里面装着100g16℃的水，放入9g0℃的冰，冰完全熔化后水的温度是9℃，利用这些数据求冰的熔化热是多少？[铜的比热容c铜＝3.9×102J/(kg·℃)，水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)]解析：9g0℃的冰融化为0℃的水，再升高到9℃，总共吸收的热量Q吸＝m冰λ＋m冰c水(9℃－0℃)，量热器中的水和量热器小筒从16℃降到9℃放出的热量Q放＝m水c水(16℃－9℃)＋m筒c铜(16℃－9℃)．因为Q吸＝Q放，所以m冰λ＋m冰c水(9℃－0℃)＝(m水c水＋m筒c铜)(16℃－9℃)，把数值代入上式，可得λ≈3.3×105J/kg.答案：3.3×105J/kg