2019-2020学年高中物理 第4章 气体 第3节 饱和汽 第4节 湿度课件 鲁科版选修3-3

第3节饱和汽第4节湿度第4章气体1.知道饱和汽、未饱和汽与饱和汽压．(重点)2.知道如何计算空气的相对湿度．(重点)3．了解绝对湿度和相对湿度的概念．(难点)第4章气体一、饱和汽的形成1．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_______，液体不会再减少，蒸气的密度也不会再增加，达到一种______________．2．饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于______________时的蒸气．(2)未饱和汽：没有达到______________的蒸气．相等动态平衡动态平衡饱和状态二、饱和汽压1．定义：某种液体饱和汽具有的压强叫做这种液体的饱和汽压．2．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的体积_______．三、把未饱和汽变成饱和汽1．降低温度：在体积不变的条件下，_______越低，饱和汽的密度越小，故______________可以使未饱和汽变成饱和汽．2．减小体积：在温度不变的条件下，减小未饱和汽的体积，可增大未饱和汽的_______，使之变成饱和汽．温度越大无关温度降低温度密度由于饱和汽压只与温度有关，而与体积无关，因此气体实验定律对饱和汽不适用，而未饱和汽则近似地遵循理想气体的三条实验定律．1．液面上部的蒸气达到饱和时，还有没有液体分子从液面飞出？为什么这时从宏观上来看液体不再蒸发？提示：仍然有液体分子从液面飞出．因为这时从液面飞出去的分子与从蒸气回到液体中的分子数目相等，液体不会再减少，蒸气的密度也不再增加，达到了动态平衡，从宏观上看蒸发停止．四、绝对湿度与相对湿度1．湿度的定义：空气的干湿程度．2．描述湿度的物理量(1)绝对湿度：空气中所含水蒸气的_______．(2)相对湿度：空气的_________与同一温度下水的_________的百分比．压强绝对湿度饱和汽压五、湿度的影响我们平常所说的湿度是指相对湿度．1．_______与雨、雾、露等天气现象有密切联系．2．湿度对人们的生活影响很大：过小，人体的水分散失_____．过大，抑制人体_______．3．湿度对_______生长有很大影响．4．湿度与建筑、国防、运输、储藏等都有密切关系，对工业生产的影响也很大．湿度加快散热植物六、湿度计1．定义：测量湿度的仪器．2．干湿泡湿度计是使用较多的湿度计，其结构和原理如下：(1)结构：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，纱布的下端______________，能使玻璃泡保持潮湿．(2)原理：由于水的蒸发，湿泡温度计的示数总要低一些，空气的相对湿度越小，玻璃泡上的水分蒸发越快，湿泡温度计的示数_______，两个温度计指示的_________越大，反之越小，根据两个温度计的_________，就可以确定相对湿度的大小．温度计浸入水中越小温度差温度差2．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，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．正确理解饱和汽与饱和汽压1．饱和汽与未饱和汽的特点饱和汽未饱和汽定义与液体处于动态平衡的蒸气还没有达到饱和状态的蒸气特点(1)一定温度下有一定的蒸气密度(2)一定温度下有一定的压强(饱和汽压)(3)不遵守理想气体实验定律一定温度下，未饱和汽的密度和压强都比饱和蒸气的小，近似遵守理想气体实验定律饱和汽未饱和汽转化饱和汽变为未饱和蒸气的方法是：(1)温度不变，减小蒸气的密度(2)保持蒸气的体积不变，提高蒸气的温度未饱和汽变成饱和汽的方法是：(1)温度不变时，增加蒸气的密度(2)蒸气的体积不变时，降低蒸气的温度2.影响饱和汽压的因素(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5.87×104Pa，水的为2.34×104Pa，水银的饱和汽压很小，20℃时仅为1.60×10－14Pa，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；同时蒸气分子的热运动的平均动能也增大，因此导致饱和汽压增大．(3)饱和汽压跟体积无关在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积变化而变化，其原因是：当体积增大时，容器中蒸气的密度减小，原来的饱和汽变成了未饱和汽，于是液体继续蒸发，直至达到饱和汽为止．由于温度没有改变，饱和汽的密度跟原来的一样，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，容器中蒸气的密度增大，回到液体中的分子数多于从液面飞出的分子数，于是，一部分蒸气变成液体，直到蒸气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，分子热运动的平均动能也跟原来相同，所以压强也不改变．因为在一定温度下饱和汽压是一个定值，与体积的变化无关，所以有活塞的密闭容器，盛有饱和水蒸气与水时，压缩活塞，水蒸气压强不变，但有水蒸气液化成水．(水蒸气不遵守气体实验定律)(多选)关于饱和汽的下列说法正确的是()A．一定温度下，饱和汽的密度是一定的B．相同温度下，不同液体的饱和汽压是相同的C．饱和汽压随温度升高而增大，与体积无关D．理想气体定律对饱和汽不适用，而未饱和汽近似遵守理想气体定律[解题探究](1)液体的饱和汽压由什么因素决定？(2)理想气体定律的适用前提是什么？[解析]饱和汽的密度、饱和汽压都是由温度决定的，且随着温度的升高而增大，与体积无关，选项A、C正确；相同温度下，饱和汽压与液体的种类有关，不同液体的饱和汽压一般不同，选项B错误；未饱和汽近似遵守理想气体定律，一旦达到饱和，再继续加压饱和汽将会部分液化，故理想气体定律不再适用，选项D正确．[答案]ACD1.(多选)将未饱和汽转化成饱和汽，下列方法可行的是()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，减小压强解析：选ACD.未饱和汽的密度小于饱和汽的密度，压强小于饱和汽压，对未饱和汽气体实验定律是近似适用的，保持温度不变，减小体积，可以增大压强，增大饱和汽的密度，则选项A正确，选项B错误．降低温度，饱和汽压减小，若体积不变，当降低温度时，可使压强减小到降低温度后的饱和汽压，则选项C正确，选项D也正确．饱和汽压是由液体的种类和外界温度共同决定，与饱和汽的体积无关．(1)在同一温度下，不同液体的饱和汽压一般不同，挥发性大的液体其饱和汽压大．(2)温度一定时，同种液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关，也与液体上方有无其他气体无关．(3)同一种液体的饱和汽压，当温度升高时增大，蒸发比液化快；当温度降低时而减小，液化比蒸发快．最后达到新的动态平衡.绝对湿度与相对湿度的区别和联系1．在物理学中，把空气中所含水蒸气的压强叫做空气的绝对湿度．空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压的百分比，叫做空气的相对湿度．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．3．相对湿度的计算(1)根据相对湿度＝水蒸气的实际压强同温下水的饱和汽压，即B＝pps×100%，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．(2)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．(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%.4．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压强，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，即跟相对湿度有关．绝对湿度相同时，温度越高，离饱和状态越远，越容易蒸发，感觉越干燥；相反，气温越低，越接近饱和状态，感觉越潮湿．相对湿度与绝对湿度都和温度有关．[解析]10℃时水的饱和汽压为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%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℃时水的饱和汽压为p1＝1.228×103Pa，20℃时水的饱和汽压为p2＝2.338×103Pa)由计算可知，绝对湿度不变时即空气中水汽密度不变，温度越高，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是解题关键.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错误，B正确；用空气中所含水蒸气的压强表示绝对湿度，空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比为相对湿度，故C正确，D错误．2.(多选)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汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比关于相对湿度的综合问题学校气象小组在某两天中午记录如下数据：第一天，气温30℃，空气中水蒸气压强为15.84mm汞柱．第二天，气温20℃，绝对湿度为10.92mm汞柱．查表知，气温30℃时，水的饱和汽压为4.242×103Pa；气温20℃时，水的饱和汽压为2.338×103Pa.你能根据采集的数据判定哪一天中午人感觉较潮湿吗？试计算说明．[思路点拨]本题关键是利用相对湿度定义公式并查表求出一定温度下空气的相对湿度来解答．[解析]气温30℃水的饱和汽压ps1＝4.242×103Pa，这时水蒸气实际压强pt1＝15.84mmHg＝2.084×103Pa，则第一天中午空气的相对湿度B1＝pt1ps1×100%＝2.084×103Pa4.242×103Pa×100%＝49.13%气温20℃时，水的饱和汽压ps2＝2.338×103Pa.这时水蒸气实际压强pt2＝10.92mmHg＝1.437×103Pa.则第二天中午空气的相对湿度B2＝pt2ps2×100%＝1.437×103Pa2.338×103Pa×100%＝61.46%显然B2B1，即第二天中午人感觉较潮湿．[答案]见解析(1)空气的潮湿情况不是由空气的绝对湿度决定，而是由空气的相对湿度决定的．(2)相对湿度越大，蒸气越接近饱和，水分蒸发很慢使人感到潮湿.本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放