高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài)變化 3+4 飽和汽與飽和汽壓 物態(tài)變化中的能量交課件 新人教版選修33

《高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài)變化 3+4 飽和汽與飽和汽壓 物態(tài)變化中的能量交課件 新人教版選修33》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài)變化 3+4 飽和汽與飽和汽壓 物態(tài)變化中的能量交課件 新人教版選修33（23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4物態(tài)變化中的能量交換1.了解汽化的兩種方式及特點(diǎn);知道飽和汽、未飽和汽和飽和汽壓這些概念的含義,知道飽和汽是一種動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽;了解絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度概念的含義以及它對(duì)人的生活和植物的生長(zhǎng)等方面的影響;了解濕度的測(cè)量工具濕度計(jì)。2.了解晶體的熔化熱,知道不同晶體有不同的熔化熱;了解液體的汽化熱,了解液體變?yōu)闅怏w吸收熱量是為了克服分子引力做功與克服外界氣壓做功;會(huì)用熔化熱與汽化熱處理有關(guān)問(wèn)題。一二三四一二在高山上,用普通鍋煮飯,即使水沸騰了,食物也沒(méi)有熟,這是為什么呢?提示:由于高山上的大氣壓強(qiáng)低,水的沸點(diǎn)低于100 的緣故。三四一二三四二、飽和汽與飽和汽壓1.動(dòng)態(tài)平衡:在相

2、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)。這時(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)到了平衡狀態(tài),蒸發(fā)停止。這種平衡叫作動(dòng)態(tài)平衡。2.飽和汽與飽和汽壓(1)概念:與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽叫作飽和汽(而沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽叫作未飽和汽),它的壓強(qiáng)叫作這種液體的飽和汽壓。(2)特點(diǎn):在一定溫度下,飽和汽的分子數(shù)密度是一定的,飽和汽壓也是一定的。一二三四一二三四我們都有這樣的生活體驗(yàn):在潮濕的天氣里,洗了的衣服不容易晾干。這是為什么呢?提示:這是由于潮濕的天氣里,空氣的相對(duì)濕度較大,即空氣里水蒸氣的壓強(qiáng)更接近飽和汽壓,所以蒸發(fā)較難進(jìn)行,故不容易晾干。一二三四一二三四(2

3、)汽化熱概念:某種液體汽化成同溫度的氣體時(shí)所需的能量與其質(zhì)量之比,叫作這種物質(zhì)在這個(gè)溫度下的汽化熱。特點(diǎn):一定質(zhì)量的物質(zhì),在一定的溫度和壓強(qiáng)下,汽化時(shí)吸收的熱量與液化時(shí)放出的熱量相等。發(fā)射火箭時(shí),火箭點(diǎn)燃后尾部的火焰如果直接噴到發(fā)射臺(tái)上,發(fā)射架要熔化。為了保護(hù)發(fā)射架,往往在發(fā)射臺(tái)底建一個(gè)大水池,讓火焰噴到水池中,這樣做有什么道理?提示:利用水汽化時(shí)要吸熱,使周圍環(huán)境溫度不致太高。一、對(duì)動(dòng)態(tài)平衡和飽和汽壓的理解1.對(duì)動(dòng)態(tài)平衡的理解要理解這個(gè)問(wèn)題,關(guān)鍵是抓住“動(dòng)態(tài)”這個(gè)核心,也就是達(dá)到平衡時(shí),各量還是變化的,只不過(guò)變化的速度相同,從外觀上看,達(dá)到了平衡狀態(tài)。如果把兩個(gè)過(guò)程分別稱為正過(guò)程和逆過(guò)程的話

4、,當(dāng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)正過(guò)程速率應(yīng)等于逆過(guò)程速率。(1)處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí),液體的蒸發(fā)仍在不斷進(jìn)行;宏觀上看,蒸發(fā)停止。(2)處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的蒸汽密度與溫度有關(guān),溫度越高,達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的蒸汽密度越大。(3)在密閉容器中的液體,最后必定與其上方的蒸汽處于動(dòng)態(tài)平衡。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(shí)驗(yàn)表明,在相同的溫度下,不同液體的飽和汽壓一般是不同的。揮發(fā)性大的液體,飽和汽壓大。例如20 時(shí),乙醚的飽和汽壓為5.87104 Pa,水為2.34104 Pa。水銀的飽和汽壓很小,20 時(shí)僅為1.6010-1 Pa,所以水銀氣壓計(jì)水銀柱上方的空間可以認(rèn)為是真空。(2)飽和汽壓跟溫度有關(guān)微

5、觀解釋:飽和汽壓隨溫度的升高而增大。這是因?yàn)闇囟壬邥r(shí),液體里能量較大的分子增多,單位時(shí)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(shí)蒸汽分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能也增大,這也導(dǎo)致飽和汽壓增大。(3)飽和汽壓跟體積無(wú)關(guān)微觀解釋:在溫度不變的情況下,飽和汽的壓強(qiáng)不隨體積而變化。其原因是,當(dāng)體積增大時(shí),容器中的蒸汽的密度減小,原來(lái)的飽和汽變成了未飽和汽,于是液體繼續(xù)蒸發(fā)。直到未飽和汽成為飽和汽為止,由于溫度沒(méi)有改變,飽和汽的密度跟原來(lái)的一樣,蒸汽分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能也跟原來(lái)一樣,所以壓強(qiáng)不改變;體積減小時(shí),容器中蒸汽的密度增大,回到液體中的分子數(shù)多于從液面飛出的分子數(shù),于是,一部分飽和汽變成液體

6、,直到蒸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(lái)相同,飽和汽密度不變,蒸汽分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率也跟原來(lái)相同,所以壓強(qiáng)也不改變。溫馨提示飽和汽壓隨溫度的升高而增大,飽和汽壓與蒸汽所占的體積無(wú)關(guān),液體沸騰的條件就是飽和汽壓和外部壓強(qiáng)相等。(2)說(shuō)明在某一溫度下,水的飽和汽壓是一個(gè)定值,知道了絕對(duì)濕度可以算出相對(duì)濕度;反之,知道了相對(duì)濕度也可以算出絕對(duì)濕度。溫馨提示許多和濕度有關(guān)的現(xiàn)象,如蒸發(fā)的快慢、植物的枯萎、動(dòng)物的感覺(jué)等,不是直接跟大氣的絕對(duì)濕度有關(guān),而是跟相對(duì)濕度有關(guān)。絕對(duì)濕度相同時(shí),溫度越高,離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn),越容易蒸發(fā),感覺(jué)越干燥;相反,氣溫越低,越接近飽和狀態(tài),感覺(jué)越潮濕

7、。四、對(duì)物態(tài)變化中能量特點(diǎn)、溫度特點(diǎn)的分析1.晶體熔化過(guò)程中的能量特點(diǎn)固體分子間的強(qiáng)大作用使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,在其開(kāi)始熔化之前,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動(dòng),固體開(kāi)始熔化。2.液體汽化過(guò)程中的能量特點(diǎn)液體汽化時(shí),由于體積明顯增大,吸收熱量,一部分用來(lái)克服分子間引力做功,另一部分用來(lái)克服外界壓強(qiáng)做功。3.互逆過(guò)程的能量特點(diǎn)(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)一定質(zhì)量的某種物質(zhì),在一定的溫度和壓強(qiáng)下,汽化時(shí)吸收的熱量與液化時(shí)放出的

8、熱量相等。4.固體熔化過(guò)程中的溫度特點(diǎn)晶體熔化過(guò)程,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,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。由于在不同溫度下物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)時(shí)吸收的熱量不同,而晶體有固定的熔點(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。類型一類型二類型三類型一類型二類型三題后反思“飽和汽壓僅與溫度有關(guān)而與體積無(wú)關(guān)”,但本題中當(dāng)體積增大時(shí)水蒸氣變成了未飽和汽,已不滿足這一結(jié)論成立的前提,所以氣壓發(fā)生了變化。類型一類型二類型三類型一類型二類型三題后反思由計(jì)算可知,絕對(duì)濕度不變時(shí),溫度越高,它離飽和的程度越遠(yuǎn),人們感覺(jué)越干燥。觸類旁通人們感覺(jué)到空氣的干濕程度取決于絕對(duì)濕度還是相對(duì)濕度?答案:相對(duì)濕度。類型一類型二類型三類型一類型二類型三題后反思物態(tài)變化過(guò)程中,溫度仍然是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。晶體熔化時(shí)吸收的熱量主要是破壞晶體的分子結(jié)構(gòu),增大分子勢(shì)能,所以物體的內(nèi)能因吸熱而增大。觸類旁通本題中如果是一定質(zhì)量的100 的水汽化成100 的水蒸氣,情況又會(huì)怎樣?答案:動(dòng)能不變,勢(shì)能變大。