1、第3节 饱和汽与饱和汽压 第4节 物态变化中的能量交换,学习目标 1知道饱和汽、未饱和汽与饱和汽压等概念,知道影响饱和汽压的因素,知道饱和汽是一种动态平衡。 2理解空气的绝对湿度和相对湿度,并能进行简单计算,了解湿度对日常生活的影响。 3了解固体的熔化热,知道不同固体有不同的熔化热,了解汽化的两种方式,知道沸点与气压的关系。 4了解熔化、凝固、汽化和液化的概念及其过程中的能量转化。,一、汽化现象 1概念:物质从_态变成_态的过程叫作汽化。,2汽化的两种方式比较,液,气,任何,一定,不变,高低,大小,较高,汽化,吸热,自主思考判一判 1(1)在任何温度下蒸发和沸腾都能进行。( ) (2)液体吸收
2、热量时一定会汽化。( ) (3)在高山上用普通锅煮饭不容易将饭煮熟。( ) (4)蒸发可以使液体降温。( ) (5)蒸发和沸腾都是吸热的过程。( ),二、饱和汽与饱和汽压 1动态平衡:在相同时间内,由液面飞出去的分子数_回到液体中的分子数,液体与气体之间达到了平衡状态。这种平衡是一种动态的平衡。 2饱和汽:与液体处于_的蒸汽。 3未饱和汽:没有达到_的蒸汽。 4饱和汽压:一定温度下饱和汽的_。,等于,动态平衡,饱和状态,压强,5饱和汽压的变化:随温度的升高而_。饱和汽压与蒸汽的体积_,和蒸汽体积中有无其他气体_。 自主思考想一想 密闭容器里的液体和气体达到平衡时蒸发就停止了吗? 答案 蒸发和液
3、体达到平衡时单位时间内从液体表面飞出的分子数与回到液体中的分子数相等,是一种动态平衡,蒸发仍在进行,并没有停止。,增大,无关,无关,三、空气的湿度和湿度计 1绝对湿度:空气中所含水蒸气的_。 2相对湿度:空气中水蒸气的压强与同一温度时水的_之比。即,3常用湿度计:干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计。,压强,饱和汽压,自主思考判一判 2(1)绝对湿度越小则相对湿度也一定越小。( ) (2)空气的相对湿度越大,则人越感觉潮湿。( ) (3)干湿泡湿度计正常使用时,两温度计示数相同,则表示相对湿度为100%。( ),四、熔化热和汽化热 1熔化热 (1)概念:某种晶体熔化过程中所需的能量与其_之比
4、,称作这种晶体的熔化热。 (2)特点:一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量_。 2汽化热 (1)某种液体汽化成同_的气体时所需的能量与其_之比,叫作这种物质在这个_下的汽化热。 (2)特点:一定质量的物质,在一定的温度和压强下,汽化时吸收的热量与液体时放出的热量_。,质量,相等,温度,质量,温度,相等,自主思考判一判 3(1)熔化和汽化都放热。( ) (2)熔化和汽化都吸热。( ) (3)不同晶体的熔化热不相同。( ),夏日无风的傍晚,人们往往感到闷热潮湿,身上的汗液也蒸发不出去,这是为什么?人体感觉到的“干爽”和“潮湿”取决于什么? 提示 这是因为在闷热潮湿的天气里,空气的湿度
5、比较大,汗液的蒸发和周围的空气达到了一种动态平衡状态。 “干爽”和“潮湿”取决于相对湿度。空气中水蒸气的压强与饱和汽压相差越大,越有利于蒸发,人体感觉到“干爽”;空气中水蒸气的压强与饱和汽压相差越小,越难以蒸发,人体感觉到“潮湿”。,考点一 饱和汽和饱和汽压 1对动态平衡的理解 要理解这个问题,应抓住“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,液体的蒸发仍在不断进行;宏观上看,蒸发停止。,(2)处于动态平衡时的蒸汽密度与
6、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饱和汽的特点 (1)一定温度下有一定的密度。 (2)一定温度下有一定的压强(饱和汽压)。 (3)凡与密闭容器里的液体(如拧紧盖的半瓶墨水)长期共存的汽必是饱和汽。,3影响饱和汽压的因素 (1)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。 (2)跟温度有关,温度升高时,液体分子的平均动能增大,饱和汽压随温度的升高而增大。 (3)跟体积无关,在温度不变的情况下,饱和汽的压强不随体积而变化。,例1 关于饱和汽压随温度变化的
7、原因,下列说法正确的是 A温度升高,单位时间里从液体表面飞出的分子数减少 B温度降低,单位时间里从液体表面飞出的分子数增多 C温度升高,单位时间里从液体表面飞出的分子数增多,液体继续蒸发,饱和汽压增大 D温度降低,单位时间里从液体表面飞出的分子数大于返回液体表面的分子数,【解析】 饱和汽压决定于单位体积内的分子数和分子的平均速率。当温度升高(降低)时,分子的平均速率变大(变小),这使得单位时间内从液体表面飞出的分子数增多(减少),饱和汽压变大(变小)。选项C正确。 【答案】 C,名师点拨 对饱和汽压的理解 1饱和汽压的大小取决于物质的本性和温度,与体积无关。 2饱和状态下的蒸汽不遵循理想气体实
8、验定律,未饱和汽近似遵循理想气体实验定律。,1如图931所示,在一个带活塞的容器底部有一定量的水,现保持温度不变,上提活塞,平衡后底部仍有部分水,则 A液面上方的水蒸气从饱和变成未饱和 B液面上方水蒸气的质量增加,密度减小 C液面上方水蒸气的密度减小,压强减小 D液面上方水蒸气的密度和压强都不变,图931,解析 活塞上提前,密闭容器中水面上方水蒸气为饱和汽,水蒸气密度一定,其饱和汽压一定。当活塞上提时,密闭容器中水面会有水分子飞出,使其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡,达到饱和状态。在温度保持不变的条件下,水蒸气密度不变,饱和汽压也保持不变。故选项A、B、C错,选项D对。 答案 D,2(多选)
9、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 ACD,考点二 空气的湿度与湿度计 1空气的湿度 (1)空气湿度分为绝对湿度和相对湿度,两者均与
10、温度有关。 (2)水蒸气的实际压强(绝对湿度)相对湿度同温度水的饱和汽压。 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。,(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)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,但相对湿度不会超过100%。,4空气湿度的改变方法 (1)增加空气湿度的方法: 增加空气中水蒸气的含量,如采用加湿
11、器加湿; 降低空气的温度,增加相对湿度。 (2)减小空气湿度的方法: 减少空气中水蒸气的含量,如使用干燥剂; 升高空气的温度,减小相对湿度。,例2 某食堂的厨房内,温度是30 ,绝对湿度是p12.1103 Pa,而这时室外温度是19 ,绝对湿度是p21.3103 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p34.2103 Pa,19 时水的饱和汽压为p42.2103 Pa),【答案】 9% 厨房外感觉潮湿,名师点拨 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,
12、体会相对湿度与绝对湿度的区别与联系是解题关键。,3(2018江苏卷)如图932所示,一支温度计的玻璃泡外包着纱布,纱布的下端浸在水中。纱布中的水在蒸发时带走热量,使温度计示数低于周围空气温度。当空气温度不变,若一段时间后发现该温度计示数减小,则_。,图932,A空气的相对湿度减小 B空气中水蒸汽的压强增大 C空气中水的饱和气压减小 D空气中水的饱和气压增大,解析 若一段时间后发现该温度计示数减小,说明纱布上的水分蒸发,空气的相对湿度减小,选项A正确。纱布上的水分蒸发,说明空气中的水蒸汽压强减小,选项B错误。由于饱和气压只与温度有关,所以空气温度不变,空气中的水的饱和气压不变,选项CD错误。 答
13、案 A,4(多选)干湿泡湿度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大,表示 A空气的绝对湿度越大 B空气的相对湿度越小 C空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近 D空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远 解析 示数差距越大,说明湿泡的蒸发越快,空气的相对湿度越小,即水蒸气的实际压强、绝对湿度离饱和程度越远,故B、D正确,A、C错误。 答案 BD,考点三 物态变化中的能量和温度 1物态变化中的能量交换,2晶体和非晶体在熔化过程中的异同点 (1)相同点。 都是从固态变成液态的过程。 在熔化过程中都需要吸热。 (2)不同点。 晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点。即晶体升高到一定温度时,才能熔化;
14、非晶体随着温度的不断升高,逐渐由固态变成液态。,晶体在熔化过程中,虽然持续吸热,但温度保持不变,直到晶体全部熔化为液态后温度才继续升高;非晶体在熔化过程中也要吸热,同时温度不断升高。 晶体和非晶体的熔化图像不同。如图933所示,晶体的熔化图像中有一段温度不变的过程,而非晶体的熔化图像是温度连续变化的图线。,图933,3互逆过程的能量特点 (1)一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。 (2)一定质量的某种物质,在一定的温度和压强下,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等。,例3一电炉的功率P200 W,将质量m240 g的固体样品放在电炉内,通电后电炉内的温度变化如图934所示
15、,设全部电能转化为热能并全部被样品吸收,试问:该固体样品的熔点和熔化热为多大?,图934,【审题指导】 由熔化曲线上温度不变的部分可找出熔点。根据熔化时间和电炉功率可知电流做功的多少,这些功全部转化为热并全部用于样品的熔化。 【解析】 样品的熔点为60 ,熔化时间t2 min,电流做功WPt。设样品的熔化热为,样品熔化过程中共吸收热量Qm。由WQ,即Ptm,,【答案】 60 1105 J/kg,5如图935所示的四个图像中,属于晶体凝固图像的是,图935,解析 首先要分清晶体与非晶体的图像,晶体凝固时有确定的凝固温度,而非晶体则没有,故A、D错误,它们是非晶体的图像;再次分清是熔化还是凝固的图像;熔化是固体变成液体,达到熔点前是吸收热量,温度一直在升高,而凝固过程则恰好相反,故C对。 答案 C,6关于汽化热的概念,下列描述准确的是 A某种液体汽化成一定温度的气体时所吸收的热量和其质量之比 B某种液体沸腾时,所吸收的能量和其质量之比 C某种液体在一定的温度下汽化时所吸收的能量与其质量的比值 D某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比,解析 解答此题时要着重掌握汽化热的概念,区分其与熔化热的不同之处,汽化在任何温度下都可以发生,故提到汽化热时一定要注意是在什么温度下的汽化热。 答案 D,