物理選修3-3教材梳理第九章3飽和汽與飽和汽壓含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精庖丁巧解牛知識·巧學(xué)一、蒸發(fā)與沸騰1.汽化物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫做汽化,汽化有兩種方式：蒸發(fā)和沸騰.2。蒸發(fā)發(fā)生在液體表面，即液體分子由液體表面跑出去的過程。液體表面分子做熱運動的動能較大的那些分子，可以跑出液體表面。聯(lián)想發(fā)散蒸發(fā)可制冷分子由液面跑出時，需要在表面層中戰(zhàn)勝液體分子的引力做功,所以跑出去的只能是那些熱運動能力較大的分子，這樣，若是不從外界補充能量,蒸發(fā)的結(jié)果將使留在液體中的分子的平均動能變小，所以使液體溫度降低，故蒸發(fā)可以制冷。3.影響蒸發(fā)量的因素主要有以下三種（1）表面積：由于蒸發(fā)是發(fā)生在液體表面，所以表面積越大,蒸發(fā)量越大；2）溫度：溫度越高，液體分子熱運動的平均動能越大，可以跑出液體表面的分子數(shù)就越多，所以蒸發(fā)得越快.3）通風(fēng)：液面上通風(fēng)情況好，可以促使從液體中跑出來的分子更快地向外擴散，減少它們重新返回液體的機遇，所以蒸發(fā)就會加快.4。沸騰1）在必然大氣壓下,加熱液體到某一溫度時,在液體表面和內(nèi)部同時發(fā)生的激烈的汽化現(xiàn)象，相應(yīng)的溫度叫沸點。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精(2）影響沸點的因素沸點與液面上氣體的壓強有關(guān)，壓強越大，沸點越高，沸騰時由于汽化的激烈進行，外界供給的熱量所實用于液體的汽化上,所以沸騰時溫度不再高升,直到液體全部變成氣體為止。辨析比較蒸發(fā)與沸騰的異同蒸發(fā)沸騰只在液面進行，在在液面和內(nèi)部同時發(fā)生；任何溫度下都能發(fā)只在必然的溫度下發(fā)生；特點生，蒸發(fā)時液體溫沸騰時液體溫度不變；是度降低；是一種緩一種激烈的汽化過程慢的汽化過程液體溫度的高低；影響液體表面積的大液體表面處氣壓的大小因素??；液體表面處氣流的快慢相同都是汽化現(xiàn)象，都要吸熱點二、飽和汽與飽和汽壓1.飽和汽在密閉容器中的液體不斷地蒸發(fā)，液面上的蒸汽也不斷地凝結(jié)，當這兩個同時存在的過程達到動向平衡時,宏觀的蒸發(fā)也停止了，這種與液體處于動向平衡的蒸汽叫做飽和汽.未飽和汽:沒有達到飽和狀態(tài)的蒸汽叫做未飽和汽.學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2。液體和汽之間的動向平衡在密閉的容器中，隨著液體的不斷蒸發(fā)，液面上汽的密度不斷增大，回到液體中的分子數(shù)也逐漸增添。最后，當汽分子的密度增大到必然的程度時,就會達到這樣的狀態(tài)：在單位時間內(nèi)回到液體中的分子數(shù)等于從液面飛出去的分子數(shù)，這時汽的密度不再增大，液體不再減少,液體和汽之間達到了平衡狀態(tài)，這種平衡叫做動向平衡.深入升華飽和汽與非飽和汽的密度(1）在必然溫度下，飽和汽的密度是必然的，未飽和汽的密度小于飽和汽的密度;(2）飽和汽的密度隨溫度的高升而增大；3）飽和汽的密度要隨溫度改變而改變，由于溫度高升，液體分子平均動能增大,單位時間里從液體飛出的分子數(shù)增添，原來的動向平衡要被破壞，液體就要連續(xù)蒸發(fā),汽的密度連續(xù)增大，直到達到新的動向平衡為止。3.飽和汽壓(1）定義：在必然溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度是必然的，所以飽和汽的壓強也是必然的，這個壓強叫做這種液體的飽和汽壓。誤區(qū)警示這里說的飽和汽壓，指的是液體蒸氣的分氣壓，與其他氣體的壓強沒關(guān).（2）影響飽和汽壓的因素①飽和汽壓跟液體的種類有關(guān)實驗表示，在相同的溫度下，不相同液體的飽和汽壓一般是不相同的，揮發(fā)性大的液體,飽和汽壓大。比方20℃時，乙醚的飽和汽壓學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精44℃時為5.87×10Pa，水為2。34×10Pa，水銀的飽和汽壓很小，20僅為—14Pa，所以水銀氣壓計水銀柱上方的空間可以認為1。60×10是真空。②飽和汽壓跟溫度有關(guān)微觀講解：飽和汽壓隨溫度的高升而增大，這是由于溫度高升時，液體里能量較大的分子增添,單位時間內(nèi)從液面飛出的分子也增多，致使飽和汽的密度增大，同時汽分子的熱運動的平均動能也增大,這也致使飽和汽壓增大.③飽和汽壓跟體積沒關(guān)微觀講解:在溫度不變的情況下，飽和汽的壓強不隨體積變化而變化，其原因是，當體積增大時，容器中汽的密度減小，原來的飽和汽變成了未飽和汽，于是液體連續(xù)蒸發(fā)，直到未飽和汽成為飽和汽為止，由于溫度沒有改變，飽和汽的密度跟原來的相同，汽分子熱運動的平均動能也跟原來相同，所以壓強不改變,體積減小時，容器中汽的密度增大，回到液體中的分子數(shù)多于從液面飛出的分子數(shù),于是，一部分汽變成液體，直到汽的密度減小到等于該溫度下飽和汽的密度為止。由于溫度跟原來相同,飽和汽密度不變,汽分子熱運動的平均速率也跟原來相同，所以壓強也不改變.聯(lián)想發(fā)散液體沸騰的條件就是飽和汽壓和外面壓強相等。沸點就是飽和汽壓等于外面壓強時的溫度，因飽和汽壓必定增大到和外面壓強相等時才能沸騰，所以沸點隨外面壓強的增大而高升.三、空氣的濕度1.歸納：空氣的濕度可平時地理解為空氣的潤濕程度,它有絕對濕度學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精和相對濕度之分。2。絕對濕度：空氣中水蒸氣的壓強p叫做空氣的絕對濕度.空氣的濕度可以用空氣中所含水蒸氣的密度,即單位體積的空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量來表示，由于直接測量空氣中水蒸氣的密度比較困難,而水蒸氣的壓強隨水蒸氣密度的增大而增大,所以平時用空氣中水蒸氣的壓強來表示空氣的濕度，這就是空氣的絕對濕度.3.相對濕度1)看法的引入：為了表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)的遠近而引入相對濕度的看法.2)相對濕度：某溫度時空氣的絕對濕度，跟同一溫度下水的飽和汽壓的比叫做這時空氣的相對濕度。相對濕度=同溫下水的飽和汽壓水蒸氣的實質(zhì)壓強①不相同溫度下水的飽和汽壓可以查表獲取②在絕對濕度p不變而降低溫度時，由于水飽和汽壓減小而使空氣的相對濕度增大.③居室的相對濕度以60%—70％較合適。聯(lián)想發(fā)散有好多跟濕度有關(guān)的現(xiàn)象，如蒸發(fā)的快慢、植物的枯敗、動物的感覺等，不是直接跟大氣的絕對濕度有關(guān)，而是跟相對濕度有關(guān)，絕對濕度相同時，溫度越高，離飽和狀態(tài)越遠,越簡單蒸發(fā)，感覺越干燥；相反，氣溫越低，越湊近飽和狀態(tài)，感覺越潤濕。四、濕度計空氣的相對濕度常用濕度計來測量,常用的濕度計有干濕泡濕度計、毛發(fā)濕度計和濕度傳感器.學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精典題·熱題知識點一蒸發(fā)與沸騰例1如圖9-3-1所示，在一個大燒杯放有水，現(xiàn)對A的底部加熱，則（

A內(nèi)放一個小燒杯）

B，杯內(nèi)都圖9—3-1A.燒杯A中的水比B中的水先沸騰B.兩燒杯中的水同時沸騰C。燒杯A中的水會沸騰，B中的水不會沸騰。上述三種情況都可能剖析：沸騰的條件是：（1）達到沸點;(2）能連續(xù)吸熱.對燒杯A加熱到水的沸點后，若連續(xù)加熱，燒杯A中的水會沸騰.由于沸騰時水的溫度保持在沸點不變，即燒杯B中的水也達到沸點，但由于它與燒杯A中的水處于熱平衡狀態(tài)，兩者間無溫度差，無法再從燒杯A的水中吸取汽化熱，所以燒杯B中的水只能保持在沸點而不會沸騰.答案：C巧妙變式若是蓋上蓋，相當于高壓鍋蓋，又會怎樣？蓋蓋后，溫度高升，但沸點也高升了,B中水仍不會沸騰.知識點二飽和汽與飽和汽壓例2水蒸氣達到飽和時，水蒸氣的壓強不再變化

,這時（

)A.水不再蒸發(fā)B。水不再凝結(jié)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精C.蒸發(fā)和凝結(jié)達到動向平衡。以上都不對剖析:水蒸氣達到飽和時，蒸發(fā)和凝結(jié)仍在連續(xù)進行,只但是蒸發(fā)和凝結(jié)的水分子個數(shù)相同而已，C正確.答案:C誤區(qū)警示有些同學(xué)誤認為不飽和時水素來蒸發(fā)不凝結(jié)，達到飽和時不蒸發(fā)不凝結(jié)。要注意從微觀角度理解動向平衡的含義.例3由飽和汽和飽和汽壓的看法,選出以下正確的結(jié)論（）A.飽和汽和液體之間的動向平衡,是指汽化和液化同時進行的過程，且進行的速率相等B。必然溫度下的飽和汽的密度為必然值，溫度高升,飽和汽的密度增大C.必然溫度下的飽和汽壓，隨飽和汽的體積增大而增大。飽和汽壓跟絕對溫度成正比剖析：由動向平衡看法可知A正確。在必然溫度下，飽和汽的密度是必然的，它隨著溫度高升而增大，B正確.必然溫度下的飽和汽壓與體積沒關(guān),C錯.飽和汽壓隨溫度高升而增大，原因是：溫度高升時，飽和汽的密度增大；溫度高升時，汽分子平均速率增大，理想氣體狀態(tài)方程不適用于飽和汽,飽和汽壓和絕對溫度的關(guān)系不可以正比，飽和汽壓隨溫度的高升增大得比線性關(guān)系更快，D錯。答案：AB方法歸納關(guān)于飽和汽和飽和汽壓的問題要抓住飽和汽的壓強只與液體的種類、溫度有關(guān)這一要點問題.學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精例4一個有活塞的密閉容器內(nèi)盛有飽和水汽與少量的水,則可能發(fā)生的現(xiàn)象是(）A。溫度保持不變，慢慢地推進活塞,容器內(nèi)壓強會增大B.溫度保持不變，慢慢地推進活塞，容器內(nèi)壓強不變C。溫度保持不變，慢慢地推出活塞，容器內(nèi)壓強會減小D.不搬動活塞而將容器放在開水中,容器內(nèi)壓強不變剖析:依照飽和汽的特點，飽和汽壓的大小與物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),并隨著溫度的高升而增大,但跟飽和汽的體積沒關(guān)，所以在溫度不變時，飽和汽壓不隨體積變化，所以B正確，其他的現(xiàn)象均不可以能發(fā)生.答案為B。答案：B誤區(qū)警示本題易犯的錯誤是“體積影響飽和汽壓"，也許應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程進行推理,要注意：理想氣體定律對飽和汽壓不適用。知識點三空氣的濕度例5空氣的溫度是8℃,飽和水汽壓為8。05mmHg，此時，水汽的實質(zhì)壓強為6mmHg，求相對濕度。剖析：由相對濕度的計算公式可得相對濕度=6×100%=74.5%。8.05巧妙變式在某一溫度下,飽和水汽壓為必然值，知道了絕對濕度可以算出相對濕度；反之，知道了相對濕度也可以算出絕對濕度。例6在嚴寒的冬天里，房間窗玻璃上經(jīng)常會結(jié)一層霧珠，使玻璃變得霧蒙蒙的。霧珠是在窗玻璃的內(nèi)表面還是表面面？霧珠是怎樣形成的?學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精剖析：霧珠是在窗玻璃的內(nèi)表面。由于嚴寒的冬天,房間內(nèi)外溫差很大，室內(nèi)溫度高,空氣的絕對濕度大，而在房間窗玻璃處溫度很低，空氣的飽和汽壓很小，當空氣的飽和汽壓小于絕對濕度時，就會有霧珠出現(xiàn).方法歸納空氣的絕對濕度不變，當氣溫降低時,空氣中的未飽和水蒸氣將逐漸湊近飽和,當氣溫降至某一溫度時，水蒸氣達到飽和狀態(tài)，這時水蒸氣將凝結(jié)成水，使空氣里的水蒸氣恰巧達飽和時的溫度叫做露點。問題·研究交流談?wù)撗芯繂栴}關(guān)于煮粥，水燒開,沸騰后用旺火好還是用小火好？研究過程:溫君：粥鍋里的水燒開后,可連續(xù)將火燒得很旺，煮得滿鍋沸騰，這樣會很快將粥煮好。用大火，沸騰激烈，煮得快，大火好。上官豪:沸騰后應(yīng)改用小火，蓋上鍋蓋,讓鍋內(nèi)輕輕沸騰，將粥煮好.沸騰的條件是吸熱，特點是溫度保持不變，粥鍋里水燒開后，只要保持加熱沸騰即可，不用大火。研究結(jié)論:粥沸騰后，不論用大火還是小火給粥加熱，粥的溫度都不會改變，火太