2019-2020学年高中物理 第2章 固体、液体和气体 第9节 饱和蒸汽 空气的湿度课件 粤教版选

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】B2．(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0KB．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【答案】D[根据热力学第三定律，不可能通过有限的过程把一个物体冷却到绝对零度，故A错误．气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和，故B错误．由理想气体的状态方程pVT＝C可得，若气体的温度T随时间不断升高，体积变化情况不明，其压强可能变大、变小或不变，故C错误．大量气体分子都在不停地做无规则运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，使气体对器壁产生一定的压强．根据压强的定义式可得，气体对器壁压强的大小在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，D正确．]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【答案】D[根据理想气体的状态方程可得pVT＝C，其中C为一定值，分析可知，当pT最小时，体积V最大，根据图象可知各个点的pT为各点到原点连线的斜率，如图所示，可知d点的斜率pT最小，故d状态时气体的体积V最大，故A、B、C错误，D正确．故选D．]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的实际压强同温下水的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(dynamicequilibrium)．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2．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%．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＝800Pa，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＝1.228×103Pa,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%【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4.24×103Pa；20℃时，饱和汽压为2.3×103Pa)【答案】见解析解析：由B＝p1ps得，p1＝Bps＝60%×4.24×103Pa≈2.54×103Pa2.3×103Pa，即大于20℃时的饱和汽压，故夜里会出现饱和蒸汽，即有露珠形成．