飽和汽與飽和汽壓物態(tài)變化中的能量交換

會計學1飽和汽與飽和汽壓物態(tài)變化中的能量交換第1頁/共45頁第2頁/共45頁一、飽和汽與飽和汽壓1．汽化(1)汽化：物質(zhì)從

變成

的過程．(2)汽化的兩種方式比較液態(tài)氣態(tài)第3頁/共45頁種類異同蒸發(fā)沸騰區(qū)別特點只在液體表面進行，在

溫度下都能發(fā)生；是一種緩慢的汽化過程在液面和內(nèi)部同時發(fā)生；只在

的溫度下發(fā)生；沸騰時液體溫度

；是一種劇烈的汽化過程影響因素液體溫度的高低；液體表面積的大小；液體表面處氣流的快慢液體表面處氣壓的大小相同點都是

現(xiàn)象，都要

.任何一定不變汽化吸熱第4頁/共45頁2.飽和汽與飽和汽壓(1)動態(tài)平衡：在相同時間內(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，液體與氣體之間達到了

，蒸發(fā)停止．(2)飽和汽：與液體處于

的蒸汽．(3)飽和汽壓：飽和汽的．(4)飽和汽壓的變化：隨溫度的升高而．飽和汽壓與蒸汽所占的體積無關(guān)，和蒸汽體積中有無其他氣體

．平衡狀態(tài)動態(tài)平衡壓強增大無關(guān)第5頁/共45頁3．空氣的濕度和濕度計(1)絕對濕度概念：空氣中所含水蒸氣的．(2)相對濕度概念：空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度時水的飽和汽壓之比．(3)常用濕度計

濕度計、毛發(fā)濕度計、傳感器濕度計．壓強干濕泡第6頁/共45頁二、物態(tài)變化中的能量交換1．熔化熱熔化(1)熔化指的是物質(zhì)從

變成

的過程，而凝固則是熔化的

過程，熔化過程吸熱．(2)晶體熔化過程中所需的能量與其質(zhì)量之比，稱作這種晶體的．固體液態(tài)逆熔化熱第7頁/共45頁2．汽化熱汽化(1)汽化是指物質(zhì)從

變成

的過程，而液化則是汽化的逆過程，汽化過程吸熱．(2)液體汽化成同等溫度的氣體時所需的能量與其質(zhì)量之比，稱作這種物質(zhì)在這個溫度下的

.

液態(tài)氣態(tài)汽化熱第8頁/共45頁第9頁/共45頁一、飽和汽和飽和汽壓1．飽和汽的理解(1)概念：與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽．(2)動態(tài)平衡的實質(zhì)密閉容器中的液體，單位時間逸出液面的分子數(shù)和返回液面的分子數(shù)相等，即處于動態(tài)平衡，并非分子運動停止．(3)動態(tài)平衡是有條件的，外界條件變化時，原來的動態(tài)平衡狀態(tài)被破壞，經(jīng)過一段時間才能達到新的平衡．第10頁/共45頁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．(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．第11頁/共45頁

(3)飽和汽壓跟體積無關(guān)在溫度不變的情況下，飽和汽的壓強不隨體積而變化．比如，當體積增大時，容器中蒸汽的密度減小，原來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，由于溫度沒有改變，飽和汽的密度跟原來的一樣，蒸汽分子熱運動的平均動能也跟原來的一樣，所以壓強不改變．第12頁/共45頁

下列關(guān)于飽和汽和飽和汽壓的說法中，正確的是(

)A．飽和汽和液體之間的動態(tài)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．一定溫度下的飽和汽的密度為一定值，溫度升高，飽和汽的密度增大C．一定溫度下的飽和汽壓，隨飽和汽的體積增大而增大D．飽和汽壓跟絕對溫度成正比第13頁/共45頁解析：由動態(tài)平衡概念可知A正確．在一定溫度下，飽和汽的密度是一定的，它隨著溫度升高而增大，B正確．一定溫度下的飽和汽壓與體積無關(guān)，C錯．飽和汽壓隨溫度升高而增大，原因是：溫度升高時，飽和汽的密度增大，飽和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不成正比，飽和汽壓隨溫度的升高而增大，速率比線性關(guān)系更快，D錯．答案：

AB第14頁/共45頁二、物態(tài)變化中能量特點、溫度特點的分析1．固體熔化中的能量特點由于固體分子間的強大作用，固體分子只能在各自的平衡位置附近振動，對固體加熱，在其開始熔化之前，獲得的能量主要轉(zhuǎn)化為分子的動能，使物體溫度升高，當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，固體開始熔化．第15頁/共45頁2．液體汽化中的能量特點液體汽化時，由于體積明顯增大，吸收熱量，一部分用來克服分子間引力做功，另一部分用來克服外界壓強做功．3．互逆過程的能量特點(1)一定質(zhì)量的晶體，熔化時吸收的熱量與凝固時放出的熱量相等．(2)一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在一定的溫度和壓強下，汽化時吸收的熱量與液化時放出的熱量相等．第16頁/共45頁4．固體熔化中的溫度特點晶體熔化過程，當溫度達到熔點時，吸收的熱量全部用來破壞空間點陣．增加分子勢能，而分子平均動能卻保持不變，所以晶體有固定的熔點．非晶體沒有空間點陣，吸收的熱量主要轉(zhuǎn)化為分子的動能，不斷吸熱，溫度就不斷上升．【特別提醒】用分子動理論的知識能知道在物態(tài)變化中為什么會有能量的吸收或放出，用能量守恒定律能理解能量的轉(zhuǎn)化過程和方向．第17頁/共45頁

關(guān)于固體的熔化，下列說法正確的是(

)A．固體熔化過程，溫度不變，吸熱B．固體熔化過程，溫度升高，吸熱C．常見的金屬熔化過程，溫度不變，吸熱D．對固體加熱，當溫度升高到一定程度時才開始熔化解析：

只有晶體熔化時，溫度才不變；在溫度達到熔點之前，吸收的熱量主要用來增加分子的平均動能，因而溫度一直升高；當溫度達到熔點開始熔化時就不再變化．答案：

CD第18頁/共45頁三、從微觀角度理解晶體有確定的熔點和熔化熱晶體分子是按一定的規(guī)律在空間排列成空間點陣，分子只能在平衡位置附近不停地振動．因此，它具有動能，在空間點陣中，由于分子間的相互作用，它又同時具有勢能．1．晶體在開始熔化之前，從熱源獲得的能量主要轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿拥膭幽?，因而使晶體溫度升高．第19頁/共45頁2．在熔化開始后，熱源傳遞給它的能量，使分子有規(guī)則的排列發(fā)生了變化，分子間距離增大使分子離開原來的位置移動．這樣加熱的能量是用來克服分子力做功，使分子結(jié)構(gòu)渙散而呈現(xiàn)液態(tài)．也就是說，在破壞晶體空間點陣的過程中，熱源傳入的能量主要轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿拥膭菽埽?．分子的動能變化很小，因此物質(zhì)的溫度沒有顯著變化，所以熔化在一定溫度下進行．【特別提醒】由于不同物質(zhì)其晶體的空間點陣不同，要破壞不同物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所需的能量就不同．因此，不同晶體的熔化熱也不同．第20頁/共45頁

下列說法正確的是(

)A．不同晶體的熔化熱不相同B．一定質(zhì)量的晶體，熔化時吸收的熱量與凝固時放出的熱量相等C．不同非晶體的熔化熱不相同D．汽化熱與溫度、壓強有關(guān)第21頁/共45頁解析：不同的晶體有不同的結(jié)構(gòu)，要破壞不同物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所需的能量也不同．因此，不同晶體的熔化熱也不相同，故A正確．一定質(zhì)量的晶體，熔化時吸收的熱量與凝固時放出的熱量相等，故B正確．非晶體液化過程中溫度會不斷變化，而不同溫度下物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時吸收的熱量是不同的，所以非晶體沒有確定的熔化熱，故C不正確．汽化熱與溫度、壓強都有關(guān)，故D正確．答案：

ABD第22頁/共45頁◎教材資料分析〔思考與討論〕——教材P43裝在敞口容器里的液體，由于蒸發(fā)，過一段時間后會全部消失，而盛在密閉容器里的液體，即使過很長時間，也不會減少．難道密閉容器里液體的分子不再飛離液面嗎？【點撥】在密閉容器里，液體的分子并沒有停止運動，而是單位時間內(nèi)逸出液面的分子數(shù)與回到液面內(nèi)的分子數(shù)相等．第23頁/共45頁〔說一說〕——教材P43對比教材圖9.3－1和圖9.3－3，關(guān)于水的沸點，你有什么新的發(fā)現(xiàn)？【點撥】液體沸騰的條件就是飽和汽壓和外部壓強相等．沸點就是飽和汽壓等于外部壓強時的溫度．因飽和汽壓必須增大到和外部壓強相等時才能沸騰，所以沸點隨外部壓強的增大而升高．第24頁/共45頁〔說一說〕——教材P46一定質(zhì)量的物質(zhì)熔化時吸收的熱量，與這種物質(zhì)凝固時放出的能量相等．如果不相等，可能出現(xiàn)什么現(xiàn)象？【點撥】一定質(zhì)量的物質(zhì)在熔化時如果吸收的熱量少，而凝固時放出的熱量多，則出現(xiàn)多余的熱量會破壞物質(zhì)結(jié)構(gòu)，這樣物質(zhì)就發(fā)生變化了．第25頁/共45頁〔說一說〕——教材P47在一定的壓強下，不同物質(zhì)的沸點是不同的．利用這個性質(zhì)可以分離不同的液態(tài)物質(zhì)．如圖所示是我國湖北一個小酒廠從酒與水的混合物中把酒提純的裝置，你能說出它的工作流程嗎？上面的過程在工業(yè)上叫做分餾．按照同樣的道理，可以從空氣中制氧，還可以從石油中分離汽油、煤油、柴油等．第26頁/共45頁【點撥】首先對酒與水的混合物進行加熱，由于酒的沸點低，酒先蒸發(fā)，再進行冷凝液化，提取酒精.第27頁/共45頁第28頁/共45頁第29頁/共45頁解析：飽和汽壓與液體的種類、溫度有關(guān)，與體積無關(guān).答案：

B選項個性分析A錯誤慢慢推進和拉出活塞，密閉容器內(nèi)體積發(fā)生變化，而溫度保持不變．飽和汽的壓強只和溫度有關(guān)，與體積無關(guān)B正確C錯誤雖然飽和汽壓不變，飽和汽壓密度不變，但由于體積減小，飽和汽分子數(shù)減少D錯誤不移動活塞而將容器放入沸水中，容器內(nèi)飽和汽溫度升高，故壓強應發(fā)生變化第30頁/共45頁第31頁/共45頁【跟蹤發(fā)散】

1－1：關(guān)于飽和汽壓，下列說法正確的是(

)A．溫度相同的不同飽和汽，飽和汽壓都相同B．溫度升高時，飽和汽壓增大C．溫度升高時，飽和汽壓減小D．飽和汽壓與體積無關(guān)解析：

不同的飽和汽在同溫下的飽和汽壓不同，相同的飽和汽其飽和汽壓隨溫度升高而增大，故B正確．飽和汽壓與體積無關(guān)，故D正確．答案：

BD第32頁/共45頁

測得室溫20℃時，空氣的絕對濕度p＝0.799kPa，求此時空氣的相對濕度．(已知20℃時水的飽和汽壓ps＝2.3kPa)答案：

35%第33頁/共45頁【反思總結(jié)】

(1)在某一溫度下，水的飽和汽壓為一定值，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．(2)本例題中的結(jié)果說明，絕對濕度不變即為空氣中水蒸汽密度不變時，溫度越高，水蒸汽離開飽和的程度越遠，人們感覺越干燥．第34頁/共45頁【跟蹤發(fā)散】

2－1：在某溫度時，水蒸氣的絕對壓強為200mmHg，飽和汽壓為400mmHg，則絕對濕度為________，該溫度時的相對濕度為________．答案：

200mmHg

50%第35頁/共45頁

一電爐的功率P＝200W，將質(zhì)量m＝240g的固體樣品放在電爐內(nèi)，通電后電爐內(nèi)的溫度變化如圖所示，設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為熱能并全部被樣品吸收，試問：該固體樣品的熔點和熔化熱為多大？思路點撥：

由熔化曲線上溫度不變部分可找出熔點，根據(jù)熔化時間和電爐功率可知電流做功的多少，這些功全部轉(zhuǎn)化為熱并全部用于樣品熔化．第36頁/共45頁答案：

(1)60℃

1×105J/kg第37頁/共45頁【跟蹤發(fā)散】

3－1：1g100℃的水與1g100℃的水蒸氣相比較，下列說法中正確的是(

)A．分子的平均動能與分子的總動能都相同B．分子的平均動能相同，分子的總動能不同C．內(nèi)能相同D．1g100℃的水的內(nèi)能小于1g100℃的水蒸氣的內(nèi)能第38頁/共45頁解析：溫度是分子平均動能的標志，在相同的溫度下，分子的平均動能相同．又1g水與1g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而分子總動能相同，A正確．當從100℃的水變成100℃的水蒸氣時，分子間距離變大，因而要克服分子引力做功，使分子勢能增加，即100℃的水的內(nèi)能小于100℃的水蒸氣的內(nèi)能，故D正確．答案：

AD第39頁/共45頁第40頁/共45頁1．水蒸汽達到飽和時，水蒸汽的壓強不再變