飽和汽與飽和汽壓PPT幻燈片課件

9 3 飽和汽和飽和氣壓 1 知道汽化及汽化的兩種方式和其特點(diǎn) 2 理解飽和汽與飽和汽壓 能從分子動(dòng)理論的角度解釋有關(guān)現(xiàn)象 3 理解空氣的絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度 并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算 1 一 汽化的兩種方式 蒸發(fā)與沸騰 1 汽化 物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程 2 蒸發(fā) 只發(fā)生在液體表面 任何溫度下都能發(fā)生的汽化現(xiàn)象 3 影響蒸發(fā)的因素 表面積 溫度 通風(fēng) 液面氣壓高低 蒸發(fā)可使液體降溫 2 4 沸騰 在一定大氣壓下 加熱液體到某一溫度時(shí) 在液體表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象 相應(yīng)的溫度叫沸點(diǎn) 沸點(diǎn)與液面上氣體的壓強(qiáng)有關(guān)大氣壓越高 沸點(diǎn)越大 3 方式 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 4 現(xiàn)象 減小瓶中的氣壓 水會(huì)沸騰 表明 氣壓減小 水的沸點(diǎn)降低 5 液體和汽的動(dòng)態(tài)平衡 在相同的時(shí)間內(nèi) 回到液體的分子數(shù)等于從液面飛出去的分子數(shù) 液體和汽之間到達(dá)平衡狀態(tài) 到達(dá)動(dòng)態(tài)平衡的液體蒸發(fā)仍然進(jìn)行 只不過汽化和液化到達(dá)平衡 6 二 飽和汽和飽和汽壓 1 飽和汽 在密閉容器中的液體不斷的蒸發(fā) 液面上的蒸氣也不斷地凝結(jié) 當(dāng)這兩個(gè)同時(shí)存在的過程達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí) 宏觀的蒸發(fā)也停止了 這種與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸氣叫做飽和汽 2 未飽和汽 沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸氣 3 飽和汽壓 在一定溫度下 飽和汽的分子數(shù)密度是一定的 因而飽和汽的壓強(qiáng)也是一定的 這個(gè)壓強(qiáng)叫做這種液體的飽和汽壓 4 飽和汽不符合理想氣體的實(shí)驗(yàn)規(guī)律而不飽和汽近似符合理想氣體的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 7 決定飽和汽壓的因素 一 飽和汽壓與液體種類有關(guān)相同溫度 不同液體的飽和汽壓一般不同 揮發(fā)性大的液體飽和汽壓大 二 飽和汽壓與溫度有關(guān)飽和汽壓隨溫度的升高而增大 1 溫度升高 分子的平均動(dòng)能增大2 溫度升高 能量大的分子增多 單位時(shí)間內(nèi)從液體飛出的分子增多 即單位體積分子密度增大 3 在溫度不變的情況下 飽和汽壓跟體積無關(guān) 8 飽和汽壓與蒸氣所占的體積無關(guān) 也和這種體積中有無其他氣體無關(guān) a 往一個(gè)真空容器中注入液體 表面的上方形成飽和蒸汽時(shí) 表面的上方空間的氣壓就是飽和汽壓 b 往一個(gè)密閉的原來有空氣的容器中注入液體 表面的上方形成飽和蒸汽時(shí) 表面的上方空間的氣壓不等于飽和汽壓 而是飽和汽壓與空氣壓強(qiáng)的總和 c 液體的飽和汽壓只指這種氣體的分氣壓 道爾頓分壓定律 9 對(duì)比兩圖 再認(rèn)識(shí)沸騰 p kpa ps kpa 液體沸騰的條件就是飽和汽壓和外部壓強(qiáng)相等 10 分析 考察決定飽和汽壓的因素1 液體種類2 溫度3 與體積無關(guān) B 11 分析 同種液體 溫度不變 分子密度不變 飽和汽壓不變 與體積無關(guān) 1 未飽和汽 溫度不變 體積減小 分子密度增大 可到達(dá)飽和汽 減小壓強(qiáng) 則體積增大 分子密度減小 達(dá)不到飽和汽的密度 2 溫度降低 該汽體的飽和汽壓減小 未飽和汽可能到達(dá)新的飽和汽 CD意義相同 12 三 空氣的濕度 1 絕對(duì)濕度 空氣里所含水汽的壓強(qiáng) 2 相對(duì)濕度 在某一溫度下 水蒸汽的壓強(qiáng)與同溫度下飽和汽壓的比 稱為空氣的相對(duì)濕度 13 3 影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對(duì)干爽與潮濕感受的因素 不是空氣中水蒸氣的絕對(duì)數(shù)量 而是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓的差距 四 空氣的濕度 1 空氣的相對(duì)濕度常用濕度計(jì)來測(cè)量 2 常用的濕度計(jì)有干濕泡濕度計(jì) 毛發(fā)濕度計(jì)和濕度傳感器等 水蒸氣的壓強(qiáng)離飽和汽壓越遠(yuǎn) 越有利于水的蒸發(fā) 人們感覺干爽 14 為什么說相對(duì)濕度在日常生活中應(yīng)用更有實(shí)際意義 即時(shí)討論 15 影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對(duì)干爽與潮濕感受的因素 不是空氣中水蒸氣的絕對(duì)數(shù)量 而是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)p1與同一溫度下水的飽和汽壓ps的差距 許多跟溫度有關(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) 感覺越干燥 相反 溫度越低 越接近飽和狀態(tài) 感覺越潮濕 16 B 17 氣溫為10 時(shí) 測(cè)得空氣的絕對(duì)濕度p 800Pa 則此時(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 的水汽的飽和汽壓為p1 1 228 103Pa 20 時(shí)水汽的飽和汽壓為p2 2 338 103Pa 題型2 絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度問題 18 19 測(cè)得室溫20 時(shí) 空氣的絕對(duì)濕度P 0 799kPa 求此時(shí)空氣的相對(duì)濕度是多少 已知20 時(shí)水的飽和汽壓為P飽 2 34kPa 變式 20 21 四 空氣的濕度 1 空氣的相對(duì)濕度常用濕度計(jì)來測(cè)量 2 常用的濕度計(jì)有干濕泡濕度計(jì) 毛發(fā)濕度計(jì)和濕度傳感器等 22 濕度計(jì) 1 功能 2 常用的濕度計(jì) 測(cè)量空氣的相對(duì)濕度 毛發(fā)濕度計(jì) 干濕泡濕度計(jì) 濕度傳感器 溫度差值 毛發(fā)形變 電阻變化 23 9 4物態(tài)變化中的能量交換 24 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 而非晶體沒有固定的熔點(diǎn)和熔化熱 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 25 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 回顧 可見 自然界的三態(tài)在轉(zhuǎn)變的過程中會(huì)發(fā)生能量的交換 26 物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程 物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過程 熔化是凝固的逆過程 1 熔化與凝固 熔化 凝固 一 熔化熱 為什么熔化會(huì)吸熱 凝固會(huì)放熱 27 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動(dòng) 固體開始熔解 28 單位 J kg 熔化熱 2 熔化熱 某種晶體熔化過程中所需的能量與其質(zhì)量之比 稱做這種晶體的熔化熱 對(duì)于同種物體 分子結(jié)構(gòu)是一定的 因?yàn)槿刍^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 29 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 30 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Q1 Q2 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 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 31 幾種物質(zhì)在壓強(qiáng)為1 01 105Pa時(shí)的熔化熱 32 為什么晶體有確定的熔點(diǎn)和熔化熱 非晶體卻沒有 晶體熔化過程中 當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí) 吸收的熱量全部用來破壞空間點(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 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 非晶體沒有固定的熔點(diǎn) 也就沒有固定的熔化熱 33 二 汽化熱 1 汽化與液化 汽化 物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程 液化 物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)的過程 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 34 2 汽化熱 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 稱做這種物質(zhì)在這個(gè)溫度下的汽化熱 汽化熱跟溫度和壓強(qiáng)有關(guān) 35 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) 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 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 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 36 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)冷散熱的噪音問題得到良好解決 開辟了散熱行業(yè)新天地 37 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)量無關(guān) 只取決于晶體的種類 3 非晶體沒有確定的熔化熱 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) 38 1 對(duì)于晶體來說 在熔化過程中 外界供給晶體的能量 是用來破壞晶體的分子結(jié)構(gòu) 增加分子間的 能 所以溫度 勢(shì)能 不變 C 2 關(guān)于熔化熱 下列說法中正確的是 A 熔化熱只與物質(zhì)的種類