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第九节饱和蒸汽空气的湿度
学习目标
重点难点
1.知道饱和蒸汽和饱和汽压这些概念的含义．
2．了解相对湿度概念以及它对人的生活和植物生长等方面的影响．
3．运用所学的物理知识尝试思考一些与生产和生活相关的实际问题.
1.饱和蒸汽与饱和汽压．(重点)
2．空气的湿度．(重点)
3．对饱和蒸汽动态平衡的理解．(难点)
一、饱和蒸汽与饱和汽压
1．基本知识
(1)饱和蒸汽
①动态平衡
液体表面进行着蒸发现象,当从液体中飞出的分子数目与返回液体的分子数目相等,液体不会再减少,蒸汽的密度也不再增加,达到一种动态平衡．
②饱和蒸汽
与液体处于动态平衡的汽．
(2)饱和汽压
①定义
液体的饱和蒸汽所具有的压强,用ps表示．
②影响饱和汽压的因素
(ⅰ)在相同温度下,不同液体的饱和汽压一般不同．
(ⅱ)饱和汽压只跟温度有关,与体积无关,饱和汽压随温度的升高而增大．
2．思考判断
(1)对饱和蒸汽,液面上的蒸汽分子的密度不变． (√)
(2)温度相同的不同饱和蒸汽,饱和汽压都相同． (×)
(3)饱和蒸汽也遵守气体实验定律． (×)
3．探究交流
液面上部的蒸汽达到饱和时,还有没有液体分子从液面飞出？为什么这时从宏观上来看液体不再蒸发？
【提示】仍然有液体分子从液面飞出．因为这时从液面飞出去的分子与从蒸汽回到液体中的分子数目相等,液体不会再减少,蒸汽的密度也不再增加,达到了动态平衡,从宏观上看蒸发停止．
二、空气的湿度
1．基本知识
(1)绝对湿度
空气的干湿程度可用单位体积内空气所含有的水汽分子数,即水汽密度来表示．
(2)相对湿度
①定义：某温度时空气中水蒸气的压强和同一温度下饱和水汽压的百分比．
②公式：B＝eq\f(p,ps)×100%.
2．思考判断
(1)绝对湿度大而相对湿度不一定大,相对湿度大而绝对湿度也不一定大,必须指明湿度这一条件． (√)
(2)相对湿度是100%,表明在当时温度下,空气中水汽已达饱和状态．
(√)
(3)在绝对湿度一定的情况下,气温降低时,相对湿度将减小． (×)
3．探究交流
夏季湿度增大,会抑制人体散热功能,使人感到闷热和烦躁；冬季湿度增大,会使热传导加快,让人感到阴冷．以上现象说明什么问题？可以采取何种措施减少湿度的影响？
【提示】说明相对湿度对人们的生活影响很大,湿度过小或过大对人都有较大的影响,所以需要利用空调或加湿器调节室内湿度．
对饱和蒸汽和饱和汽压的理解
【问题导思】
1．饱和蒸汽有什么特点？
2．从微观角度看,为什么温度越高,饱和汽压越大？
3．只增大饱和蒸汽的体积,能否减小饱和汽的压强？
1．动态平衡
(1)处于动态平衡时,液体的蒸发仍不断在进行．
(2)处于动态平衡时的水蒸气密度与温度有关,温度越高,达到动态平衡时的水蒸气密度越大．
(3)在密闭容器中的液体,最后必定与上方的水蒸气处于动态平衡状态中．
2．影响饱和汽压的因素
(1)饱和汽压跟液体的种类有关
实验表明,在相同的温度下,不同液体的饱和汽压一般是不同的．挥发性大的液体,饱和汽压大．例如,20℃时乙醚的饱和汽压为5.87×104Pa,水的饱和汽压为2.34×103Pa,水银的饱和汽压很小,20℃时仅为1.60×10－1Pa,所以水银气压计中水银柱上方的空间可以认为是真空．
(2)饱和汽压跟温度有关
饱和汽压随温度的升高而增大．这是因为温度升高时,液体里能量较大的分子增多,单位时间内从液面飞出的分子也增多,致使饱和汽的密度增大,同时蒸汽中分子热运动的平均动能也增大,这也导致饱和汽压增大．
(3)饱和汽压与体积无关
饱和汽的液体与气体的平衡状态是一种动态平衡,当达到饱和的蒸汽体积发生变化时,密度也要变化,动态平衡就被破坏．重新达到平衡后,在温度不变的情况下,饱和汽压也是不变的,故饱和汽压跟体积无关．
如图所示,一个有活塞的密闭容器内盛有饱和水汽与少量的水,则可能发生的现象是()
A．温度保持不变,慢慢地推进活塞,由eq\f(pV,T)＝C可知容器内饱和汽压会增大
B．温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内压强不变
C．温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内饱和水汽分子数不变少
D．不移动活塞而将容器放在沸水中,容器内压强不变
【审题指导】根据影响饱和汽压的因素分析判断．
【解析】慢慢推进活塞和慢慢拉出活塞,密闭容器内体积发生变化,而温度保持不变．饱和汽的压强只和温度有关,与体积无关．故A错,B正确．虽然饱和汽压不变,饱和汽密度不变,但由于体积减小,饱和汽分子数减少,C错；不移动活塞而将容器放入沸水中,容器内饱和汽温度升高,故压强应发生变化,D错误,故选B.
【答案】B
饱和汽是一种动态平衡,饱和汽压与液体的种类和温度有关,与体积无关.
1．关于饱和汽,下列说法不正
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