3 4 飽和汽與飽和汽壓物態(tài)變化中的能量交換

1、3飽和汽與飽和汽壓4物態(tài)變化中的能量交換學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.知道飽和汽、未飽和汽與飽和汽壓等概念(重點(diǎn))2理解相對(duì)濕度與絕對(duì)濕度的概念含義(重點(diǎn)、難點(diǎn))3掌握固體熔化熱，知道不同固體有不同的熔化熱(重點(diǎn))4掌握汽化和汽化熱的概念，會(huì)用汽化熱處理相關(guān)問(wèn)題(重點(diǎn))飽和汽與飽和汽壓1汽化現(xiàn)象(1)汽化：物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過(guò)程(2)方式：蒸發(fā)和沸騰(3)說(shuō)明：蒸發(fā)只發(fā)生在液體表面，而且在任何溫度下都能發(fā)生沸騰是在液體表面和液體內(nèi)部同時(shí)發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象沸騰只在一定的溫度下才會(huì)發(fā)生，這個(gè)溫度就是液體的沸點(diǎn)沸點(diǎn)與大氣壓有關(guān)，大氣壓較高時(shí)沸點(diǎn)也比較高2飽和汽與飽和汽壓(1)動(dòng)態(tài)平衡在相同時(shí)間

2、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)停止這種平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡(2)飽和汽和飽和汽壓與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽叫做飽和汽，而沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽叫做未飽和汽在一定溫度下，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未飽和汽的壓強(qiáng)小于飽和汽壓(3)飽和汽壓的變化飽和汽壓隨溫度而變溫度升高時(shí)，液體分子的平均動(dòng)能增大，單位時(shí)間里從液面飛出的分子數(shù)增多，原來(lái)的動(dòng)態(tài)平衡被破壞，液體繼續(xù)蒸發(fā)，蒸汽的壓強(qiáng)繼續(xù)增大，直至達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡3絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度(1)絕對(duì)濕度概念空氣中所含

3、水蒸氣的壓強(qiáng)(2)相對(duì)濕度概念空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度時(shí)水的飽和汽壓之比，即相對(duì)濕度.(3)常用濕度計(jì)干濕泡濕度計(jì)、毛發(fā)濕度計(jì)、傳感器濕度計(jì)1沸騰只能在一定溫度下進(jìn)行，且沸騰時(shí)溫度不變()2飽和汽壓與溫度有關(guān)，與體積也有關(guān)()3相對(duì)濕度可以描述空氣的潮濕程度()1有人說(shuō)在密閉容器里的液體和氣體達(dá)到平衡時(shí)蒸發(fā)就停止了，分子運(yùn)動(dòng)也停止了，這種說(shuō)法對(duì)嗎？【提示】這種說(shuō)法不對(duì)達(dá)到平衡時(shí)單位時(shí)間內(nèi)逸出液面的分子數(shù)與回到液面的分子數(shù)相等，是一種動(dòng)態(tài)平衡，并非分子運(yùn)動(dòng)停止2霧、露、霜是生活中常見的現(xiàn)象你知道它們產(chǎn)生的原因嗎？圖931【提示】白天氣溫高，空氣中所含的水蒸氣未達(dá)到飽和；到了夜間，氣溫降低，水

4、蒸氣就可能達(dá)到飽和于是地面附近空氣中的水蒸氣就以塵埃等小顆粒為凝結(jié)中心，形成許多小水滴懸浮在空中，使空氣變得不透明，這就是霧如果水蒸氣凝結(jié)成水珠，附著在物體表面，就形成了露，當(dāng)外界溫度低于0 ，水蒸氣直接凝華成為霜. 1動(dòng)態(tài)平衡的理解(1)動(dòng)態(tài)平衡的實(shí)質(zhì)：處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，液體的蒸發(fā)仍在不斷進(jìn)行；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；在密閉容器中的液體，最后必定與上方的蒸汽處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)中(2)動(dòng)態(tài)平衡的條件：外界條件變化時(shí)，原來(lái)的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)被破壞，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間會(huì)達(dá)到新的平衡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

5、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(2)飽和汽壓跟溫度有關(guān)微觀解釋：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，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)不隨體積而變化當(dāng)體積增大時(shí)，容器中蒸汽的密度減小，原來(lái)的飽和蒸汽變成了未飽和蒸汽，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

6、分子數(shù)多于從液面飛出的分子數(shù)，于是，一部分蒸汽變成液體，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沒(méi)有改變，飽和汽密度不變，蒸汽分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能也跟原來(lái)相同，所以壓強(qiáng)也不改變1下列對(duì)動(dòng)態(tài)平衡的說(shuō)法正確的是()A當(dāng)氣態(tài)水分子的數(shù)密度增大到一定程度時(shí)就會(huì)達(dá)到這樣的狀態(tài)B在相同時(shí)間內(nèi)回到液體中的分子數(shù)小于從液體表面飛出去的分子數(shù)C此時(shí)，蒸氣的密度不再增大，液體也不再減少D蒸發(fā)的速度不再改變，以恒速蒸發(fā)E蒸發(fā)停止【解析】對(duì)水的蒸發(fā)過(guò)程進(jìn)行分析判斷：當(dāng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，蒸發(fā)和凝結(jié)仍在繼續(xù)進(jìn)行，只不過(guò)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡而已，故B、E選項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】ACD2某食堂的廚房?jī)?nèi)，溫度是30 ，絕對(duì)濕度p

7、12.1103 Pa，而這時(shí)室外溫度是19 ，絕對(duì)濕度p21.3103Pa.那么，廚房?jī)?nèi)外空氣的相對(duì)濕度相差多少？在廚房?jī)?nèi)感覺(jué)潮濕還是在廚房外感覺(jué)潮濕？(30 時(shí)水的飽和汽壓為p34.2103 Pa,19 時(shí)水的飽和汽壓為p42.2103 Pa)【解析】廚房?jī)?nèi)的相對(duì)濕度B150%.廚房外的相對(duì)濕度B259%.廚房?jī)?nèi)外空氣的相對(duì)濕度相差BB2B159%50%9%.所以，廚房外的相對(duì)濕度較大，即廚房外感覺(jué)潮濕【答案】見解析液面上部飽和汽特點(diǎn)1液面上部的蒸汽達(dá)到飽和，是一種動(dòng)態(tài)平衡2在相同時(shí)間內(nèi)從液面飛出去的分子數(shù)等于回到液體中的分子數(shù)，故這時(shí)仍有液體分子從液面飛出3從整體看來(lái)，蒸汽的密度不再增大，

8、液體也不再減少，從宏觀上看，蒸發(fā)停止了物 體 變 化 中 的 能 量 交 換1熔化和凝固：熔化指的是物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程，而凝固指的是物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程2熔化熱(1)概念：某種晶體熔化過(guò)程中所需的能量與其質(zhì)量之比(2)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3汽化和液化(1)汽化：物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過(guò)程(2)液化：物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程4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1晶體熔化時(shí)向外界放出熱量，其溫度不斷降低()2晶體在熔化過(guò)程中吸收熱量來(lái)增大分子勢(shì)能，破壞晶體結(jié)構(gòu)，變?yōu)橐簯B(tài)()3液體的汽化熱與液體的溫度和外界壓強(qiáng)都有關(guān)()1發(fā)射火箭時(shí)，

9、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2為什么不同晶體的熔化熱不同？為什么非晶體沒(méi)有確定的熔化熱？【提示】不同的晶體有不同的結(jié)構(gòu)，要破壞同質(zhì)量不同物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所需的能量也就不同因此，不同晶體的熔化熱不相同非晶體沒(méi)有規(guī)則的空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，不需要破壞點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的能量，隨吸收熱量的增多，分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，所以，非晶體沒(méi)有確定的熔化熱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，在其開始熔化之前，獲得的能量主要轉(zhuǎn)

10、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)，固體開始熔化2固體熔化過(guò)程中的溫度特點(diǎn)(1)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，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(2)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3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

11、，另一部分用來(lái)克服外界壓強(qiáng)做功4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)放出的熱量相等3下列說(shuō)法中正確的是()A冰在0 時(shí)一定會(huì)熔化，因?yàn)? 是冰的熔點(diǎn)B液體蒸發(fā)的快慢與液體溫度的高低有關(guān)C0 的水，其內(nèi)能為零D冬天看到嘴里吐出“白氣”，這是液化現(xiàn)象E不同晶體的熔化熱不同【解析】 熔化不僅需要溫度達(dá)到熔點(diǎn)，還需要繼續(xù)吸熱，A錯(cuò)液體溫度高，其分子運(yùn)動(dòng)加劇，容易跑出液面，即蒸發(fā)變快，B對(duì).0 的水分子也在永不停息地做熱運(yùn)動(dòng)，其內(nèi)能不為零，C錯(cuò)嘴中的氣體溫度較高，遇到冷空氣后液化為小水滴，即為“白氣”，D對(duì)；由晶體熔化熱的定義知E正確【答案】BDE4冬季在菜窖里放上幾桶水，可以使窖內(nèi)的溫度不致降低得很多，防止把菜凍壞，這是什么道理？如果在窖內(nèi)放入m200 kg、t110 的水，試計(jì)算這些水結(jié)成0 的冰時(shí)放出的熱量這相當(dāng)于燃燒多少千克干木柴所放出的熱量？(木柴的燃燒值約為k1.26107 J/kg，冰的熔化熱取3.35105 J/kg)【解析】設(shè)這些水結(jié)成0 的冰時(shí)放出的熱量為Q，則Qmmct2003.35105 J2004.210310 J7.54107 J設(shè)燃燒質(zhì)量為M的干木柴可以釋放出這