飽和汽與飽和汽壓

關(guān)于飽和汽與飽和汽壓一、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

第2頁,共42頁，2024年2月25日，星期天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)t/0Cp/kPa10020030050100150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。第3頁,共42頁，2024年2月25日，星期天蒸發(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第4頁,共42頁，2024年2月25日，星期天現(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。第5頁,共42頁，2024年2月25日，星期天液體和汽的動(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。第6頁,共42頁，2024年2月25日，星期天二、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。第7頁,共42頁，2024年2月25日，星期天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)．第8頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

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.--------------道爾頓分壓定律第9頁,共42頁，2024年2月25日，星期天對(duì)比兩圖，再認(rèn)識(shí)沸騰p/kpaps/kpa液體沸騰的條件就是飽和汽壓和外部壓強(qiáng)相等第10頁,共42頁，2024年2月25日，星期天分析：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第11頁,共42頁，2024年2月25日，星期天分析：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。第12頁,共42頁，2024年2月25日，星期天三、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。第13頁,共42頁，2024年2月25日，星期天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.第14頁,共42頁，2024年2月25日，星期天為什么說相對(duì)濕度在日常生活中應(yīng)用更有實(shí)際意義？即時(shí)討論第15頁,共42頁，2024年2月25日，星期天影響蒸發(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.

第16頁,共42頁，2024年2月25日，星期天B第17頁,共42頁，2024年2月25日，星期天氣溫為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)濕度問題第18頁,共42頁，2024年2月25日，星期天第19頁,共42頁，2024年2月25日，星期天測(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)變式第20頁,共42頁，2024年2月25日，星期天第21頁,共42頁，2024年2月25日，星期天四、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)和濕度傳感器等第22頁,共42頁，2024年2月25日，星期天濕度計(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)濕度傳感器測(cè)量原理測(cè)量原理測(cè)量原理溫度差值毛發(fā)形變電阻變化第23頁,共42頁，2024年2月25日，星期天9.4物態(tài)變化中的能量交換第24頁,共42頁，2024年2月25日，星期天自學(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？第25頁,共42頁，2024年2月25日，星期天固體液體氣體升華（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。第26頁,共42頁，2024年2月25日，星期天物質(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？第27頁,共42頁，2024年2月25日，星期天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。第28頁,共42頁，2024年2月25日，星期天單位：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。第29頁,共42頁，2024年2月25日，星期天對(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。金剛石石墨第30頁,共42頁，2024年2月25日，星期天一定質(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≠Q(mào)2，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。第31頁,共42頁，2024年2月25日，星期天幾種物質(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/（kJ·kg-1）333.8395.7205.2527.5517.1180.9第32頁,共42頁，2024年2月25日，星期天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。第33頁,共42頁，2024年2月25日，星期天二、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.第34頁,共42頁，2024年2月25日，星期天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)t/0C100Q/(J.g-1)50010001500200025000200300400水在大氣壓強(qiáng)為1.01x105Pa下汽化熱與溫度的關(guān)系第35頁,共42頁，2024年2月25日，星期天液體汽化時(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)/℃100-182.96-195.82355684.9882.9汽化熱/（kJ·kg-1）22602132001.06×1047.6×1023.9×103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.第36頁,共42頁，2024年2月25日，星期天熱管熱管技術(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。第37頁,共42頁，2024年2月25日，星期天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)第38頁,共42頁，2024年2月25日，星期天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______