《飽和汽與飽和汽壓》PPT課件

《《飽和汽與飽和汽壓》PPT課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《飽和汽與飽和汽壓》PPT課件（44頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 3. 飽和汽與飽和汽壓 物態(tài)變化中的能量交換 第九章 物態(tài)變化 1汽化 的兩種方式 2 影響蒸發(fā)和沸騰的因素 3 什么是飽和汽與飽和汽壓 4 影響飽和汽壓大小因素 5 什么是絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度 6 濕度計(jì)及工作原理 1汽化： 物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過(guò)程中叫汽化，汽化有 ________與 ________兩種形式。 2蒸發(fā)： 只能發(fā)生在液體的 ________，且在任何溫度下都可以發(fā)生。影 響蒸發(fā)快慢的因素有液體的 ____________、 ____________及 。 3沸騰： 在液體的 _______及 _______同時(shí)發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象，相應(yīng) 的溫度叫 ______ 。 沸點(diǎn) 與

2、 大氣壓 有關(guān)，大 氣壓較高時(shí)沸點(diǎn)也較高。 一汽化 蒸發(fā) 沸騰 表面 溫度 表面積 液面上方氣體的流速 表面 內(nèi)部 沸點(diǎn) 蒸發(fā) 沸騰 相同點(diǎn) 不 同 點(diǎn) 發(fā)生部位 溫度條件 劇烈程度 溫度變化 影響因素 方式 項(xiàng)目 都是汽化現(xiàn)象，都能使液體變?yōu)闅怏w，都吸收熱量 液面 內(nèi)部、液面同時(shí)進(jìn)行 任何溫度 一定溫度（沸點(diǎn)） 緩慢 劇烈 降低 不變 1.液體溫度的高低 2.液體表面積的大小 3.液體表面空氣流動(dòng)的快慢 4.液體汽壓的高低 液面氣壓的高低 動(dòng)能大的液 體分子逸出 氣體分子 撞回液面 密閉容器 水分子飛出 水蒸發(fā) 上方水分子密度增大 回到液體內(nèi)的水分子增多 蒸發(fā)量減少 返回水分子 當(dāng) | 動(dòng)態(tài)

3、平衡 蒸發(fā)停止 1 飽和汽 ： _________________________的蒸氣叫做飽和汽。此時(shí)相同時(shí) 間內(nèi)回到水中的分子數(shù) _________從水面飛出去的分子數(shù)。 2飽和汽壓： 一定溫度下， 飽和汽的分子數(shù)密度一定 ，飽和汽壓強(qiáng)也一定， 這個(gè)壓強(qiáng)叫這種液體的飽和汽壓。飽和汽壓只指此蒸氣的分氣壓， 與其他氣體壓強(qiáng) ____關(guān)。 3影響飽和汽壓大小因素 : 1）在相同溫度下，不同種類液體飽和汽壓一般不同。 2）同一種液體的飽和汽壓隨液體溫度升高而 ________。 3）同一種液體，在一定溫度下，其飽和汽壓與飽和汽所占的體 積 ______關(guān)。 4）飽和汽壓與飽和汽中是否含有其他氣體以

4、及含量的多少都 _______關(guān)系。 二飽和汽與飽和汽壓 與液體處于動(dòng)態(tài)平衡 等于 無(wú) 增大 無(wú) 沒(méi)有 1絕對(duì)濕度 p1(Pa)： 用空氣中含有的 水蒸氣 的壓強(qiáng)來(lái)表示空氣的絕對(duì)濕度。 2相對(duì)濕度 B： 某溫度時(shí)空氣的絕對(duì)濕度（ p1）跟同一溫度下水的 飽和汽 壓（ ps） 的百分比，即相對(duì)濕度 B=______________，它反映了 空氣中的水汽離飽和的遠(yuǎn)近程度。 三空氣的濕度 /1spp 3 辨析 ： 同一 溫度 ， B越大 ， 水蒸氣 的 實(shí)際 壓強(qiáng) 與 飽和汽 壓相差越 ____,空 氣 中的 水汽 越 ______飽和，空氣越 ______。 小 接近 潮濕 2.干濕泡濕度計(jì) 1

5、）結(jié)構(gòu)： 由兩個(gè)相同的溫度計(jì)組成，其中一支溫度計(jì)的 __________外包著紗布，紗布的另一端浸在水中 2）原理 由于蒸發(fā)吸熱，濕泡所示溫度 小于 干泡所示溫度，而蒸發(fā) 的快慢與 ____________有關(guān)，也與 ________有關(guān)讀出干、濕 兩支溫度計(jì)的讀數(shù)，在濕度計(jì)木架上的表格中即可查到當(dāng)時(shí)的 相對(duì)濕度 玻璃泡 空氣的濕度 溫度 四、 濕度計(jì)： 1.種類： 干濕泡濕度計(jì)、毛發(fā)濕度計(jì)、傳感器濕度計(jì) 純水蒸氣 液體上方飽和汽壓 p 飽和汽壓是否相同？ 液體上方飽和汽壓 仍為 p 特別注意： 實(shí)際問(wèn)題中，水面上方不只有水分子，還有空氣中其 它各種氣體分子。 此處的 飽和汽壓指的只是空氣中水

6、蒸氣的分氣 壓 ，與有無(wú)其它氣體及其它氣體的壓強(qiáng)無(wú)關(guān)。 談到其它液體的飽 和汽壓時(shí)，也只是指這種氣體的分氣壓。 水蒸氣（含空氣） 道爾頓分壓定律： 容器中混合氣體的壓強(qiáng)等于在同溫同體積條件 下各種成分單獨(dú)存在時(shí)的分壓強(qiáng)之和 P總 = p+ p空 溫度相同 飽和汽壓隨溫度的升高而增大 微觀解釋： 當(dāng)溫度升高，液 體中分子平均動(dòng)能增大，單 位時(shí)間里飛出液面的分子數(shù) 增多，蒸汽分子數(shù)密度增大， 進(jìn)而導(dǎo)致單位時(shí)間飛進(jìn)液體 的分子數(shù)也增多，直到新溫 度下單位時(shí)間飛進(jìn)和飛出的 分子數(shù)相等，達(dá)到新的平衡 為止。 這時(shí)蒸汽的密度和平 衡的新溫度都比變化前高， 所以飽和汽壓隨溫度升高而 增加 密閉容器 液體上方

7、飽和汽壓 p 體積變小，飽和汽壓是否變？ 液體上方飽和汽壓 仍為 p 飽和汽壓 與飽和蒸汽的體積無(wú)關(guān) 微觀解釋： 體積減小時(shí)，蒸汽中的分子數(shù)密度增大，使氣態(tài)飛進(jìn) 液態(tài)的分子數(shù)大于由液態(tài)飛出進(jìn)入氣態(tài)的分子數(shù)，直到蒸汽的分 子數(shù)密度減小到原來(lái)的值而恢復(fù)平衡為止。 就是說(shuō)，在一定的溫 度下，不論飽和蒸汽的體積如何，其密度總會(huì)保持不變 1.潮濕的天氣，空氣的相對(duì)濕度大，空氣里的水蒸氣接近飽 和，衣服的水不容易蒸發(fā)，濕衣服不容易晾干。 2.有， 此時(shí)相同時(shí)間內(nèi)回到水中的分子數(shù) 等于 從水面飛出去 的分子數(shù)。 3.瓶中的水形成飽和汽后，降低溫度，飽和汽變成過(guò)飽和汽 ，即水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)大于飽和氣壓，原有的

8、動(dòng)態(tài)平衡被破 壞。回到水中的分子數(shù)大于從水面飛出去的分子數(shù)，分子數(shù) 密度減小，直到再次平衡。 4.內(nèi)表面；冬天，戶外的溫度低，當(dāng)房間里的水蒸氣遇到窗 戶，溫度降低變成飽和汽，溫度再次降低，飽和汽凝結(jié)成液 體，出現(xiàn)在窗戶的內(nèi)表面。 20 2.333 2.333 90 2.1 15 1.705 固體 液體 氣體 升華（吸熱） 凝華（放熱） 熔化吸熱 凝固放熱 汽化吸熱 液化放熱 物態(tài)變化： 可見(jiàn)，自然界的三態(tài)在轉(zhuǎn)變的過(guò)程中會(huì)發(fā)生能量的交換。 二、自學(xué)指導(dǎo) 1、 為什么熔化會(huì)吸熱？凝固會(huì)放熱？ 2、什么叫熔化熱，如何進(jìn)行計(jì)算？ 3、為什么晶體有固定的熔點(diǎn)和熔化熱，而非晶體沒(méi)有 固定的熔點(diǎn)和熔化熱？

9、4、為什么汽化會(huì)吸熱，液化會(huì)放熱？ 5、什么叫汽化熱，如何進(jìn)行計(jì)算？汽化熱與哪些因素 有關(guān)，為什么？ 1熔化： 物質(zhì)從 _______變成 _______的過(guò)程 . 2凝固： 物質(zhì)從 ______變成 _______的過(guò)程，是熔化的 ______. 3熔化熱： 五 熔化與凝固 固體 液體 液體 固體 逆過(guò)程 為什么熔化會(huì)吸熱？凝固會(huì)放熱？ 我們先看看固體和液體的結(jié)構(gòu) 由于固體分子間的強(qiáng)大作用，固體分子只能在各自的平衡 位置附近振動(dòng)。對(duì)固體加熱，在其熔解之前，獲得的能量主要 轉(zhuǎn)化為分子的動(dòng)能，使物體溫度升高，當(dāng)溫度升高到一定程度， 一部分分子的能量足以克服其他分子的束縛，從而可以在其他 分子間移

10、動(dòng)，固體開始熔解。 1熔化： 物質(zhì)從 _______變成 _______的過(guò)程 . 2凝固： 物質(zhì)從 ______變成 _______的過(guò)程，是熔化的 ______. 3熔化熱： 五 熔化與凝固 固體 液體 液體 固體 逆過(guò)程 某種晶體熔化過(guò)程中所需的能量與其質(zhì)量之比，稱做 這種晶體的熔化熱 m Q 單位： J/kg 4.熔化熱的特點(diǎn)： 對(duì)于同種物體，分子結(jié)構(gòu)是一定的。因?yàn)槿刍^(guò)程中吸收熱 量是用于克服分子力做功，破壞晶體的空間點(diǎn)陣，增加物體的 分子勢(shì)能的，所以 晶體的熔化熱是一定的 。 1）晶體的熔化熱是一定的 2）不同晶體的熔化熱不同 對(duì)于不同種晶體，由于不同晶體的空間點(diǎn)陣不同，單位質(zhì)量

11、不同的物質(zhì)熔解時(shí)吸收的熱量也不同，而熔化熱就是為了表征 這一性質(zhì)才提出的，所以 不同晶體的熔化熱不同 。 金剛石 石墨 一定質(zhì)量的物質(zhì)熔化時(shí)吸收的熱量，與這種物質(zhì)凝固時(shí)放出 的熱量相等嗎？如果不相等，可能出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 吸收 Q1 放出 Q2 如果 Q1Q2，則會(huì)導(dǎo)致同一個(gè)物體在相同溫度下內(nèi)能不同， 而這顯然是不可能的。并且不符合能量守恒定律。 20 20 3) 所以，一定質(zhì)量的晶體，熔化時(shí)吸收的熱量與凝固 時(shí)放出的熱量相等 。 4.熔化熱的特點(diǎn)： 幾種物質(zhì)在壓強(qiáng)為 1.01 105Pa時(shí)的熔化熱 物質(zhì)名稱 水 鋁 銅 碳酸鈣 氯化鈉 二氧 化碳 熔化熱 / （ kJkg-1） 333.8 3

12、95.7 205.2 527.5 517.1 180.9 4.熔化熱的特點(diǎn)： 為什么晶體有確定的熔點(diǎn)和熔化熱，非晶體卻沒(méi)有？ 晶體熔化過(guò)程中，當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，吸收的熱量 全部用來(lái)破壞空間點(diǎn)陣，增加分子勢(shì)能，而分子平均 動(dòng)能卻保持不變，所以晶體有固定的熔點(diǎn)。 非晶體沒(méi) 有空間點(diǎn)陣，熔化時(shí)不需要去破壞空間點(diǎn)陣，吸收的 熱量主要轉(zhuǎn)化為分子的動(dòng)能，不斷吸熱，溫度就不斷 上升。 4) 晶體有固定的熔點(diǎn)，因此有固定的熔化熱， 非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，也就沒(méi)有固定的熔化熱。 4.熔化熱的特點(diǎn)： 1汽化： 物質(zhì)從 _______變成 _________的過(guò)程 . 2液化： 物質(zhì)從 ______變成 _____

13、的過(guò)程，是汽化的 _________. 3汽化熱： 六 汽化與液化 液體 氣體 氣體 液體 逆過(guò)程 能量交換： 液體汽化時(shí) ,液體分子離開液體表面成為氣體分子 ,要 克服其他液體分子的吸引而做功 ,同時(shí)，過(guò)程中體積增大很多， 體積膨脹時(shí)要克服外界氣壓做功，故要吸收能量 . 為什么 汽化 會(huì) 吸熱？ 1汽化： 物質(zhì)從 _________變成 _________的過(guò)程 . 2液化： 物質(zhì)從 _________變成 _________的過(guò)程，是汽化的 __________. 3汽化熱： 某種液體汽化成同溫度氣體時(shí)所需 之比，稱 做這種物質(zhì)在這個(gè)溫度下的汽化熱。汽化熱與物質(zhì)種類、 __________

14、__和 ____________都有關(guān)系。 六 汽化與液化 液體 氣體 氣體 液體 逆過(guò)程 能量與其質(zhì)量 溫度 壓強(qiáng) m QL 單位： J/kg 4.汽化熱的特點(diǎn)： 1）汽化熱跟溫度和壓強(qiáng)有關(guān) t /0C 100 Q/(J.g-1) 500 1000 1500 2000 2500 0 200 300 400 水在大氣壓強(qiáng)為 1.01*105Pa下汽 化熱與溫度的關(guān) 系 液體汽化時(shí)體積會(huì)增大很 多，分子吸收的能量不只用 于掙脫其他分子的束縛，還 用于體積膨脹時(shí)克服外界氣 壓做功， 所以汽化熱還與外 界氣體的壓強(qiáng)有關(guān)。 物質(zhì)名稱 水 氧 氮 硅 硒 鈉 沸點(diǎn) / 100 -182.96 -195.

15、8 2355 684.9 882.9 汽化熱 / （ kJkg-1） 2260 213 200 1.06 104 7.6 102 3.9 103 幾種物質(zhì)在壓強(qiáng)為 1.01 105Pa，溫度為沸點(diǎn)時(shí)的汽化熱 3） 一定質(zhì)量的物質(zhì)，在 一定溫度和壓強(qiáng) 下，汽化時(shí)吸收的 熱量與液化時(shí)放出的熱量相等 2)晶體只在熔點(diǎn)時(shí)熔化 ,而液體可在任何溫度下汽化 ,講汽化 熱要指明在什么溫度下的汽化熱 . 4.汽化熱的特點(diǎn)： 2)液體的汽化熱與液體的物質(zhì)種類、液體的溫度、外界壓強(qiáng) 均有關(guān)。 1.一定質(zhì)量的晶體，熔化時(shí)吸收的熱量與凝固時(shí)放出 的熱量相等； 2.熔化熱與晶體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，只取決于晶體的種類。 3. 非

16、晶體沒(méi)有確定的熔化熱 熔化熱的特點(diǎn)： 1.一定質(zhì)量的物質(zhì)，在一定溫度和壓強(qiáng)下，汽化時(shí)吸收 的熱量與液化時(shí)放出的熱量相等 2.液體的汽化熱與液體的物質(zhì)種類、液體的溫度、外界 壓強(qiáng)均有關(guān)。 汽化熱的特點(diǎn) 1進(jìn)行物質(zhì)吸放熱的運(yùn)算時(shí)，若無(wú)物態(tài)變化，只有溫度 改變，使用公式 Q=Cm t； 2若有物態(tài)變化，還須考慮運(yùn)用熔化熱或汽化熱的相關(guān) 知識(shí)進(jìn)行運(yùn)算。 七 物態(tài)變化中的能量交換 1下面幾種現(xiàn)象，屬于蒸發(fā)現(xiàn)象的是 （ ） A在寒冷的冬天，冰凍的濕衣服會(huì)慢慢變干 B擦在皮膚上的酒精很快變干 C用久的燈炮鎢絲變細(xì) D燒水時(shí)從壺噴出 “白氣 ” 2下列現(xiàn)象或事例不可能存在的是（ ） A 80 C的水正在沸騰

17、B溫度達(dá)到水的沸點(diǎn) 100 C，而不沸騰 C瀝青可以加熱熔化時(shí)溫度保持不變 D溫度升高到 0 C的冰而不熔化 【 典型例題 】 B C 3一個(gè)玻璃瓶中裝有半瓶液體，擰緊瓶蓋經(jīng)一段時(shí)間后，則 ( ) A不再有液體分子飛出液面 B停止蒸發(fā) C蒸發(fā)仍進(jìn)行 D在相同時(shí)間內(nèi)從液體里飛出的分子數(shù)等于返回液體的分子數(shù)， 液體和汽達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡 4火箭在大氣中飛行時(shí)，跟空氣摩擦發(fā)熱，溫度可達(dá)幾千攝氏度 。在火箭上涂一層特殊材料，這種材料在高溫下熔化并且汽化，能 起到防止燒壞火箭的作用，這是因?yàn)椋?） A熔化和汽化都放熱 B熔化和汽化都吸熱 C熔化吸熱，汽化放熱 D熔化放熱，汽化吸熱 【 典型例題 】 BD B

18、 5關(guān)于物質(zhì)的熔化和凝固，下列敘述中正確的是 （ ） A各種固體都有一定的熔點(diǎn) B各種固體都有一定的凝固點(diǎn) C各種晶體的熔點(diǎn)相同 D非晶體熔化要吸熱，溫度不斷上升 6 1g100 的水與 1g100 的水蒸氣相比較，下列說(shuō)法中正確的 是（ ） A分子的平均動(dòng)能與分子的總動(dòng)能都相同 B分子的平均動(dòng)能相同，分子的總動(dòng)能不同 C它們的內(nèi)能相同 D 1g100 的水的內(nèi)能小于 1g100 的水蒸氣的內(nèi)能 【 典型例題 】 D AD 【 例題 】 當(dāng)空氣絕對(duì)濕度是 1.38 103Pa，氣溫是 20 時(shí)， 空氣的相對(duì)濕度是（ 20 水蒸氣飽和汽壓是 2.3 103Pa） A 1.38 103Pa B 0

19、.92 103Pa C 60% D 40% ( C ) 【 典型例題 】 9.3 書后練習(xí) 1,2,3,4 9.4 書后練習(xí) 2,3 Q = L m = C M t o4 . 8t C 人的比熱容與水的比熱容相同，即 C=4.2 103 J（ Kg K） 【 9.4 2】 設(shè) :太陽(yáng)光垂直照射在單位面積上的輻射功率為 P 22dGPt g 2 4 G gt d 5 2 4 3 . 3 5 1 0 3 . 4 9 9 . 8 4 0 6 0 3 . 1 4 0 . 2 P 3 21 .6 1 0 W m 【 9.4 3】 【 例 題 】 氣溫為 10 時(shí)，測(cè)得空氣的絕對(duì)濕度 p=800Pa ，則

20、此時(shí)的相對(duì)濕度為多少？如果絕對(duì)濕度不變，氣溫 升至 20 ，相對(duì)濕度又為多少？ (已知 10 時(shí)水汽的飽 和汽壓為 p1=1.228 103Pa， 20 時(shí)水汽的飽和汽壓為 p2=2.338 103Pa) 熱管 熱管技術(shù)是 1963年美國(guó) LosAlamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的 G.M.Grover發(fā)明的一種稱為“熱 管”的傳熱元件，它充分利用了 熱傳導(dǎo)原理與致冷介質(zhì)的快速熱 傳遞性質(zhì)，透過(guò)熱管將發(fā)熱物體 的熱量迅速傳遞到熱源外，其導(dǎo) 熱能力超過(guò)任何已知金屬的導(dǎo)熱 能力。 熱管技術(shù)以前被廣泛應(yīng)用在宇航、軍工等行業(yè)，采用熱管 技術(shù)使得散熱器即便采用低轉(zhuǎn)速、低風(fēng)量電機(jī)，同樣可以得到 滿意效果，使得困擾風(fēng)冷

21、散熱的噪音問(wèn)題得到良好解決，開辟 了散熱行業(yè)新天地。 動(dòng)態(tài)平衡 在相同時(shí)間內(nèi)回到水中的分子數(shù)目 __________從水面飛出 去的分子數(shù)目時(shí)，水蒸氣的密度不再增大，液體水也不再減少， 液體與氣體之間達(dá)到了 ______________ 等于 動(dòng)態(tài)平衡 1熔化： 物質(zhì)從 _________變成 __________的過(guò)程 . 2凝固： 物質(zhì)從 ________變成 __________的過(guò)程，是熔化的 __________. 3熔化熱： 某種晶體熔化過(guò)程中所需的 ______________之比，稱做熔化熱。 不同晶體熔化熱一般 ______________ ，非晶體 ____________熔 化熱。 五 熔化與凝固 固體 液體 液體 固體 逆過(guò)程 能量與其質(zhì)量 不同 沒(méi)有確定的 1汽化： 物質(zhì)從 _________變成 _________的過(guò)程 . 2液化： 物質(zhì)從 _________變成 _________的過(guò)程，是汽化的 __________. 3汽化熱： 某種液體汽化成同溫度氣體時(shí)所需 之比，稱 做這種物質(zhì)在這個(gè)溫度下的汽化熱。汽化熱與物質(zhì)種類、 ____________和 ____________都有關(guān)系。 六 汽化與液化 液體 汽體 汽體 液體 逆過(guò)程 能量與其質(zhì)量 溫度 壓強(qiáng)