第3、4節飽和汽與飽和汽壓__物態變化中的能量互換在密閉容器中的液體不停地蒸發，液面上的蒸汽也不停地凝結，當這兩個同時存在的過程達到動向均衡時，宏觀的蒸發也停止了，這類與液體處于動向均衡的蒸汽叫做飽和汽。2．在必定溫度下，飽和汽的分子數密度是必定的，因而飽和汽的壓強也是必定的，這個壓強叫做這類液體的飽和汽壓。3．在某一溫度下，水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓之比稱為空氣的相對濕度。．某種晶體消融過程中所需的能量與其質量之比，稱做這類晶體的消融熱。5．某種液體汽化成同溫度的氣體時所需的能量與其質量之比，稱做這類物質在這個溫度下的汽化熱。一、汽化1．汽化物質從液態變為氣態的過程。2．汽化的兩種方式比較蒸發沸騰只在液體表面進行，在任何溫度下在液面和內部同時發生；只在必定的特色溫度下發生；沸騰時液體溫度不變；區都能發生；是一種遲緩的汽化過程是一種強烈的汽化過程別液體溫度的高低；液體表面積的大液體表面處大氣壓的大小，大氣壓較影響要素小；液體表面處空氣流動的快慢高時，沸點也比較高同樣點都是汽化現象，都要吸熱二、飽和汽與飽和汽壓1．動向均衡在同樣時間內，回到水中的分子數等于從水面飛出去的分子數，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均衡狀態。2．飽和汽與液體處于動向均衡的蒸汽。3．未飽和汽沒有達到飽和狀態的蒸汽。4．飽和汽壓必定溫度下飽和汽的壓強。5．飽和汽壓的變化隨溫度的高升而增大。飽和汽壓與蒸汽所占的體積沒關，和蒸汽體積中有無其余氣體無關。三、空氣的濕度和濕度計1．絕對濕度觀點空氣中所含水蒸氣的壓強。2．相對濕度觀點空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度時水的飽和汽壓之比。水蒸氣的實質壓強相對濕度＝。同溫度水的飽和汽壓3．常用濕度計干濕泡濕度計、毛發濕度計、傳感器濕度計。四、消融熱與汽化熱1．物態變化中的能量互換2．消融熱某種晶體消融過程中所需的能量與其質量之比，稱做這類晶體的消融熱。必定質量的晶體，消融時汲取的熱量與凝結時放出的熱量相等。不一樣的晶體有不一樣的構造，要損壞不一樣物質的構造，所需的能量也就不一樣，所以不一樣晶體的消融熱也不同樣。非晶體在不一樣溫度下消融時汲取的熱量是不一樣的，所以非晶體沒有確立的消融熱。3．汽化熱某種液體汽化成同溫度的氣體時所需的能量與其質量之比，稱做這類物質在這個溫度下的汽化熱。必定質量的物質，在必定的溫度和壓強下，汽化時汲取的熱量與液化時放出的熱量相等。1．自主思慮——判一判蒸發只發生在液體表面，并且是在必定溫度下才能發生。(×)物質從液態變為固態的過程是凝結。(√)晶體消融時向外界放出熱量，其溫度不停降低。(×)密閉容器內水蒸氣未達到飽和時，只有蒸發，沒有凝結。(×)密閉容器里的液體隨和體達到均衡時蒸發仍在進行。(√)密閉容器中有未飽和的水蒸氣，向容器中注入足夠量的空氣，加大氣壓可使水汽飽和。(×)2．合作研究——議一議為何盛在敞口容器中的水，經過一段時間后就沒有了；而盛在密閉容器中的水經過相當長的時間后仍舊跑不掉？提示：這是因為盛在敞口容器中的水蒸發掉了，而盛在密閉容器中的水蒸發后能形成一種動向均衡，水蒸氣的密度不再變化，液體水也不再減少。為何高海拔地域煮東西煮不熟？提示：液體沸騰時需要達到的溫度叫沸點。沸點與大氣壓相關，大氣壓越大，沸點越高。而在高海拔地域大氣壓強小，沸點低，故煮東西煮不熟。夏季無風的夜晚，人們常常感覺悶高濕潤，身上的汗液也蒸發不出去，這是為何？人體感覺到的“干爽”和“濕潤”取決于什么？提示：(1)這是因為在悶高濕潤的天氣里，空氣的濕度比較大，汗液的蒸發和四周的空氣達到了一種動向均衡狀態。“干爽”和“濕潤”取決于相對濕度。空氣中水蒸氣的壓強與飽和汽壓相差越大，越有益于蒸發，人體感覺到“干爽”；空氣中水蒸氣的壓強與飽和汽壓相差越小，越難以蒸發，人體感覺到“濕潤”。對動向均衡和飽和汽壓的理解1．動向均衡的理解動向均衡的實質：①處于動向均衡時，液體的蒸發仍在不停進行；②處于動向均衡時的蒸汽密度與溫度相關，溫度越高，達到動向均衡時的蒸汽密度越大；③在密閉容器中的液體，最后必然與上方的蒸汽處于動向均衡狀態中。動向均衡的條件外界條件變化時，本來的動向均衡狀態被損壞，經過一段時間會達到新的均衡。2．影響飽和汽壓的要素飽和汽壓跟液體的種類相關。實驗表示：在同樣的溫度下，不一樣液體的飽和汽壓一般是不一樣的。揮發性大的液體，飽和汽壓大。飽和汽壓跟溫度相關。微觀解說：飽和汽壓隨溫度的高升而增大。這是因為溫度高升時，液體里能量較大的分子增加，單位時間內從液面飛出的分子也增加，以致飽和汽的密度增大，同時蒸汽分子熱運動的均勻動能也增大，以致飽和汽壓增大。飽和汽壓跟體積沒關。微觀解說：①在溫度不變的狀況下，飽和汽的壓強不隨體積而變化。其原由是，當體積增大時，容器中蒸汽的密度減小，本來的飽和蒸汽變為了未飽和蒸汽，于是液體持續蒸發。直到未飽和汽成為飽和汽為止，因為溫度沒有改變，飽和汽的密度跟本來的同樣，蒸汽分子熱運動的均勻動能也跟本來同樣，所以壓強不改變。②體積減小時，容器中蒸汽的密度增大，回到液體中的分子數多于從液面飛出的分子數，于是，一部分蒸汽變為液體，直到蒸汽的密度減小到等于該溫度下飽和汽的密度為止。因為溫度跟本來同樣，飽和汽密度不變，蒸汽分子熱運動的均勻速率也跟本來同樣，所以壓強也不改變。1．(多項選擇)對于飽和汽壓，以下說法正確的選項是()A．溫度同樣的不一樣飽和汽，飽和汽壓都同樣B．溫度高升時，飽和汽壓增大C．溫度高升時，飽和汽壓減小D．飽和汽壓與飽和汽的體積沒關分析：選BD不一樣的飽和汽在同樣溫度下的飽和汽壓不一樣，同種飽和汽其飽和汽壓隨溫度高升而增大，故A、C錯誤，B正確；飽和汽壓與飽和汽的體積沒關，故D正確。2．(多項選擇)以下對于飽和汽與飽和汽壓的說法中，正確的選項是()A．飽和汽與液體之間的動向均衡，是指汽化和液化同時進行的過程，且進行的速率相等B．必定溫度下的飽和汽的密度為必定值，溫度高升，飽和汽的密度增大C．必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分析：選AB由動向均衡觀點可知A正確；在必定溫度下，飽和汽的密度是必定的，它跟著溫度的高升而增大，所以B正確；必定溫度下的飽和汽壓與飽和汽的體積沒關，所以錯誤；理想氣體狀態方程不合用于飽和汽，飽和汽壓和絕對溫度的關系不可正比，飽和汽壓隨溫度的高升增大得比線性關系更快，所以D錯誤。3．(多項選擇)一個玻璃瓶中裝有半瓶液體，擰緊瓶蓋經過足夠長一段時間后，則()A．不再有液體分子飛出液面B．停止蒸發C．蒸發仍在進行D．在同樣時間內從液體里飛出去的分子數等于返回液體的分子數，液體的飽和汽壓達到了動向均衡分析：選CD擰緊瓶蓋后，跟著液體不停蒸發，經一段時間后，液面上方的蒸汽達到飽和，氣體達到飽和后，仍有氣體分子從液體中飛出，同時也有氣體分子回到液體中，在一定溫度下，液體與上方蒸汽最后處于動向均衡，此時從液體里飛出去的分子數等于返回液體的分子數，故C、D對。對絕對濕度和相對濕度的理解相對濕度與絕對濕度和溫度都相關系，在絕對濕度不變的狀況下：溫度越高，相對濕度越小，人感覺越干燥；溫度越低，相對濕度越大，人感覺越濕潤。空氣的濕度對人的生活有很大影響，醫學研究表示，夏季引起中暑有三個臨界點：氣溫在30℃～31℃，相對濕度大于85%。氣溫超出38℃，相對濕度大于50%。氣溫超出40℃，相對濕度大于30%。能夠看出，在相對濕度較大時，較低的溫度就能惹起中暑。水蒸氣的實質壓強p1依據相對濕度＝同溫度水的飽和汽壓，也即B＝ps×100%，知道了水蒸氣的實質壓強和同溫度水的飽和汽壓，代入公式即求得相對濕度。注意單位的一致，水蒸氣的實質壓強和同溫度水的飽和汽壓的單位是毫米汞柱(mmHg)。在某一溫度下，水的飽和汽壓是必定值，知道了絕對濕度能夠算出相對濕度；反之，知道了相對濕度也能算出絕對濕度。1．(多項選擇)以下說法中正確的選項是()A．在必定溫度下，同種液體的飽和汽的密度是必定的B．飽和汽近似地恪守理想氣體定律C．在濕潤的天氣里，空氣的相對濕度大，水蒸發得慢，所以洗了衣服不簡單晾干D．在絕對濕度同樣的狀況下，夏季比冬季的相對濕度大分析：選AC飽和汽的密度僅由溫度決定，溫度越高，飽和汽的密度越大，飽和汽壓p1越大。由相對濕度＝ps×100%可知，在p1同樣的狀況下，ps越大，相對濕度越小。人感覺“潮濕”和“干燥”及蒸發快慢取決于相對濕度。2．某食堂的廚房內，溫度是30℃，絕對濕度p1＝2.1×103Pa，而這時室外溫度是19℃，絕對濕度p2＝1.3×103Pa。那么，廚房內外空氣的相對濕度相差多少？在廚房內感覺濕潤仍是在廚房外感覺濕潤？(30℃時水的飽和汽壓為p3＝4.2×103Pa,19℃時水的飽和汽壓4＝2.2×103Pa)為p分析：廚房內的相對濕度B1＝p12.1103PaB2＝p2＝p＝103＝50%。廚房外的相對濕度p343Pa＝59%。廚房內外空氣的相對濕度相差1.3103＝2－1＝59%－50%＝9%。所以，廚房2.210PaBBB外的相對濕度較大，即廚房外感覺濕潤。答案：看法析物態變化中的能量1．晶體的消融過程(1)能量特色固體分子間的強盛作用使固體分子只好在各自的均衡地點鄰近振動。對固體加熱，在其開始消融以前，獲取的能量主要轉變為分子的動能，使物體溫度高升，當溫度高升到必定程度，一部分分子的能量足以戰勝其余分子的約束，進而能夠在其余分子間挪動，固體開始熔化。(2)溫度特色晶體消融過程中，當溫度達到熔點時，汲取的熱量所有用來損壞空間點陣，增添分子勢能，而分子均勻動能卻保持不變，所以晶體有固定的熔點。非晶體沒有空間點陣，汲取的熱量主要轉變為分子的動能，不停吸熱，溫度就不停上漲。消融熱的計算假如用λ表示物質的消融熱，m表示物質的質量，Q表示消融時所需要汲取的熱量，則：Q＝λm。消融熱的單位：焦耳/千克，即J/kg。2．液體的汽化過程能量特色液體汽化時，因為體積顯然增大，汲取熱量，一部分用來戰勝分子間引力做功，另一部分用來戰勝外界壓強做功。(2)汽化熱的計算

(往常計算在

1個標準大氣壓時，在沸點下的汽化熱

)設某物質在

1個標準大氣壓下，在沸點時的汽化熱為

L，物質的質量為

m，則

Q＝Lm。汽化熱的單位：焦耳

/千克，即

J/kg

。[典例]假如已知銅制量熱器小筒的質量是150g，里面裝著100g16℃的水，放入9g0℃的冰，冰完整消融后水的溫度是9℃，利用這些數據求冰的消融熱是多少？[銅的比熱容c銅＝3.9×102J/(kg·℃)][思路點撥](1)該過程中量熱器小筒和水放熱，熱量利用

Q＝cm(t1－t2)計算。冰消融吸熱，熱量為Q＝mλ。[分析]

9g0

℃的冰消融為

0℃的水，再高升到

9℃，總合汲取的熱量Q吸＝m冰λ＋m冰c水(9

℃－0

℃)量熱器中的水和量熱器小筒從

16℃降到

9℃放出的熱量Q放＝m水c水(16℃－9℃)＋m筒c銅(16℃－9℃)因為Q吸＝Q放，所以m冰λ＋m冰c水(9℃－0℃)＝(m水c水＋m筒c銅)(16℃－9℃)把數值代入上式，可得5λ≈3.3×10J/kg。[答案]3.3×105J/kg物態變化互逆過程的能量特色必定質量的晶體，消融時汲取的熱量與凝結時放出的熱量相等。必定質量的某種物質，在必定的溫度和壓強下，汽化時汲取的熱量與液化時放出的熱量相等。1．火箭在大氣中飛翔時，它的頭部跟空氣摩擦發熱，溫度可達幾千攝氏度，在火箭上涂一層特別資料，這類資料在高溫下消融并且汽化，能起到防備燒壞火箭頭部的作用，這是因為()A．消融和汽化都放熱B．消融和汽化都吸熱C．消融吸熱，汽化放熱

D．消融放熱，汽化吸熱分析：選

B

物質在消融和汽化過程中都是汲取熱量的，故

B選項正確。2．今有

1kg

溫度為

90℃的水，在標準狀況下把它變為

100℃的水蒸氣，共汲取了44.05kJ

的熱量，求水的汽化熱

L。[假定在整個過程中無熱量損失，水的比熱容為

4.2kJ/(kg

·℃)]分析：依據能量守恒得

c水mt＋mL＝Q，Q－c水mt所以L＝m代入數值得L＝2.05kJ/kg＝2.05×103J/kg。答案：2.05×103J/kg1．以下對于蒸發和沸騰的說法中，正確的選項是()A．蒸發和沸騰都可在任何溫度下發生B．蒸發和沸騰只好在必定溫度下進行C．蒸發和沸騰可發生在液體內部和表面D．蒸發只發生在液體表面，沸騰發生在液體內部和表面分析：選D蒸發和沸騰都是汽化現象。蒸發在任何溫度下都能夠發生，只在液體表面進行；沸騰是強烈的汽化現象，沸騰只在必定溫度(沸點)下進行，在液體表面和內部同時發生，故D對。2．(多項選擇)在高原地域燒水需要使用高壓鍋。水燒開后，鍋內水面上方充滿飽和汽。停止加熱，高壓鍋在密封狀態下遲緩冷卻。在冷卻過程中，鍋內水蒸氣的變化狀況為()A．壓強變小B．壓強不變C．向來是飽和汽D．變為未飽和汽分析：選AC高壓鍋在密封狀態下遲緩冷卻過程中，鍋內水蒸氣體積不變，溫度降低，則壓強變小，但鍋內水蒸氣發生的是動向變化過程，必定是飽和汽。應選項A、C正確。3．我們感覺空氣很濕潤時，是因為()A．這時空氣中所含水汽許多B．這時的氣溫較低C．這時的絕對濕度較大D．這時空氣中的水汽離飽和狀態較近分析：選D影響人們對干爽與濕潤感覺的要素，不是空氣中水蒸氣的絕對數目，也不是氣溫的高低，而是空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓的差距，人對濕度的感覺由相對濕度決定，相對濕度越大，人感覺越濕潤，故D對。4．用吹風機的熱風吹一支蘸了酒精的溫度計時，溫度計的示數()A．先降低后高升B．先高升后降低C．向來降低D．向來高升分析：選A開始時，溫度計上的酒精汽化，帶走熱量，使溫度降低，故示數降低；酒精完整汽化后，溫度計在熱風作用下溫度高升，A正確。5．必定質量的0℃的冰消融成0℃的水時，其分子動能之和Ek和分子勢能之和Ep的變化狀況是

(

)A．Ek變大，

Ep變大

B．Ek變小，

Ep變小C．