高中物理第2章气体定律与人类生活2.5空气湿与人类生活教师用书沪科选修3-3.doc

2．5　空气湿度与人类生活学 习 目 标知 识 脉 络1.知道饱和汽、未饱和汽，了解在一定温度下未饱和汽的密度小于饱和汽的密度.2.知道什么是饱和汽压，了解饱和汽压与温度有关，知道温度不变时饱和汽压与体积无关．(难点)3.知道什么是绝对湿度和相对湿度，知道干湿泡湿度计的原理．(重点)4.了解本节知识在生活、生产中的应用，增强理论联系实际的意识.未饱和汽与饱和汽、饱和汽压 1．动态平衡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，蒸汽的密度也不会再增加，达到一种动态平衡．2．饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽．(2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽．3．饱和汽压(1)定义饱和汽所具有的压强，叫做液体的饱和汽压．(2)特点液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关．1．达到饱和汽时，液面上的气体分子的密度不断增加．()2．达到饱和汽时，液面上的气体分子的密度不变．(√)3．达到饱和汽时，蒸发和凝结达到动态平衡．(√)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数目与从蒸汽回到液体中的分子数目相等，液体不再减少，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．1．动态平衡在密闭容器里的液体一方面不断有液体分子从液面飞出成为蒸汽分子；另一方面，由于蒸汽分子的无规则运动，互相碰撞，也不断地返回液体中，当单位时间内从液面飞出的分子数等于返回液体的分子数时，液面上方的蒸汽密度就保持不变，液体也不会减小，称为液体和蒸汽之间达到了动态平衡．2．动态平衡时液体的特点(1)处于动态平衡时，液体的蒸发仍在进行；(2)处于动态平衡时的蒸汽密度与温度有关，温度越高，达到动态平衡时的蒸汽密度越大；(3)在密闭容器中的液体，最后必定与上方的蒸汽处于动态平衡状态中．3．饱和汽的形成飞出液体的分子和回到液体的分子数目达到相同．4．饱和汽的特点(1)一定温度下有一定的汽密度．(2)一定温度下有一定的压强(饱和汽压)．(3)凡与密闭容器里的液体(如拧紧盖的半瓶墨水)长期共存的汽必是饱和汽．5．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5.87104 Pa，水的饱和汽压为2.34103 Pa，水银的饱和汽压很小，20 ℃时仅为1.6010－1 Pa，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．(4)饱和汽与未饱和汽的比较比较项目饱和汽未饱和汽定义跟液体处于动态平衡的汽还没有达到饱和状态的汽特点(1)一定温度下有一定的汽密度(2)一定温度下有一定的压强(饱和汽压) (3)不遵守理想气体定律(1)一定温度下，未饱和汽的密度和压强都比饱和汽的小(2)近似遵守理想气体定律转化饱和汽变为未饱和汽的方法：(1)温度不变，减小汽的密度(2)体积不变，提高汽的温度未饱和汽变成饱和汽的方法是：(1)温度不变时，增加汽的密度(2)体积不变时，降低汽的温度【说明】　饱和汽压随温度的升高而增大．饱和汽压与蒸汽所占的体积无关，也和这体积中有无其他气体无关．1．将未饱和汽转化成饱和汽，下列方法可行的是(　　)A．保持温度不变，减小体积B．保持温度不变，减小压强C．保持体积不变，降低温度D．保持体积不变，减小压强E．保持温度不变，增大体积【解析】　保持温度不变，减小体积，可以增大压强，使未饱和汽达到饱和汽压成为饱和汽，A对，B、E错．体积不变，降低温度，饱和汽压降低，也可以使未饱和汽的压强达到饱和汽压；体积不变，减小压强，使得饱和汽的温度降低，从而使饱和汽压降低，C、D对．【答案】　ACD2．关于饱和汽压，下列说法正确的是(　　)A．温度相同的不同饱和汽，饱和汽压一般不同B．温度升高时，饱和汽压增大C．温度升高时，饱和汽压减小D．饱和汽压与饱和汽的体积无关E．饱和汽压与饱和汽的体积有关【解析】　同一气体的饱和汽压仅由温度决定，温度升高，饱和汽压增大；与气体的体积及外界大气压无关，不同气体的饱和汽密度在同一温度一般不同，从而饱和汽压不同．故A、B、D正确．【答案】　ABD3.如图251所示，一个有活塞的密闭容器内盛有饱和水蒸汽与少量的水，则可能发生的现象是(　　)图251A．温度保持不变，慢慢地推进活塞，容器内压强会增大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，慢慢地拉出活塞，容器内压强不会变D．不移动活塞而将容器放在沸水中，容器内压强不变E．不移动活塞而将容器放在沸水中，容器内压强变大【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、C正确；不移动活塞而将容器放入沸水中，容器内饱和汽温度升高，故压强变大，D错误，E正确．【答案】　BCE(1)饱和汽的蒸汽密度和压强都只与温度有关,与体积无关，温度升高时，不仅分子的平均动能增大，而且分子密度也增大，单位时间内与器壁单位面积的碰撞次数也增大，因此饱和汽压随温度的升高而增大，饱和汽不遵守气体实验定律. (2)在一定温度下，未饱和汽的密度和压强都比饱和汽小.未饱和汽的性质与真实气体相同，近似遵守气体实验定律.绝对湿度与相对湿度、湿度的影响 1．绝对湿度空气中所含水蒸汽的压强．2．相对湿度(1)定义：某温度时空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压的百分比．(2)相对湿度(B)＝100%.3．干湿泡湿度计(1)结构：由两支并排放置的普通温度计构成，一支温度计按照常规使用，另一支温度计的玻璃泡上包着棉纱布，纱布的下端浸入水中，能使玻璃泡保持潮湿．(2)原理：由于水的蒸发，湿泡温度计的示数总要低一些，空气的相对湿度越小，玻璃泡上的水分蒸发越快，湿泡温度计的示数越小，两个温度计指示的温度差越大，反之越小，根据两个温度计的温度差，就可以确定相对湿度的大小．4．湿度的影响(1)相对湿度与雨、雾、露等天气现象有密切联系．(2)相对湿度对人们的生活影响很大：过小，人体的水分散失加快．过大，抑制人体散热．(3)相对湿度对植物生长有很大影响．(4)相对湿度与建筑、国防、运输、储藏等都有密切关系，对工业生产的影响也很大．1．平常所说的湿度指相对湿度，即空气中所含水蒸汽的压强．()2．对人们生活产生影响的主要是相对湿度．(√)3．干湿泡湿度计使用简便，但误差较大．()阴雨连绵的夏天，人们会感到气闷；寒冷的冬季，人们会感到口腔和鼻腔难受，为什么？【提示】　空气的潮湿程度对生活和生产有很大的影响．空气太潮湿，人会感到气闷，物体也容易发霉；空气太干燥，口腔和鼻腔会感到难受，植物容易枯萎．1．影响相对湿度的因素相对湿度与绝对湿度和温度都有关系，在绝对湿度不变的情况下，温度越高，相对湿度越小，人感觉越干燥；温度越低，相对湿度越大，人感觉越潮湿．2．相对湿度的计算(1)相对湿度＝100%，即B＝100%，知道了水蒸汽的实际压强和同温下水的饱和汽压，代入公式即可求得．(2)注意单位的统一，水蒸汽的实际压强和同温度下水的饱和汽压要采用同一单位．(3)在某一温度下，饱和汽压是一定值，知道了绝对湿度可以算出相对湿度；反之，知道了相对湿度也能算出绝对湿度．(4)空气的相对湿度不会超过100%，环境温度变化时，水的饱和汽压和水蒸汽的实际压强都发生变化．4．空气湿度对人们的生活有很大影响，当湿度与温度搭配得当，通风良好时，人们才会舒适．关于空气湿度，以下结论正确的是(　　)A．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，必须指明温度这一条件B．相对湿度是100%，表明在当时的温度下，空气中水蒸汽已达到饱和状态C．在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将减小D．在绝对湿度一定的情况下，气温升高时，相对湿度将减小E．在绝对湿度一定的情况下，气温升高时，相对湿度将增大【解析】　由相对湿度定义式B＝100%，式中p为空气中所含水蒸汽的实际压强，ps为同一温度下水的饱和汽压，ps在不同温度下的值是不同的，温度越高，ps越大，故A正确；相对湿度为100%，说明在当时的温度下，空气中所含水蒸汽的实际压强已达到饱和汽压，B正确；绝对湿度p不变时，气温降低，ps减小，相对湿度增加，故C、E错，D正确．【答案】　ABD5．在某温度时，水蒸汽的绝对气压为p＝200 mmHg，此时的相对湿度为50%，则此时的绝对湿度为多少？饱和汽压为多大？【解析】　根据绝对湿度的定义可知此时的绝对湿度为200 mmHg.由相对湿度B＝100%可得ps＝100%＝ mmHg＝400 mmHg.【答案】　200 mmHg　400 mmHg(1)空气的潮湿情况不是由空气的绝对湿度决定，而是由空气的相对湿度决定的，在判断过程中应根据相对湿度的定义公式并查表求出一定温度下空气的相对湿度来解答.(2)相对湿度越大，水蒸汽越接近饱和，水分蒸发越慢，人会感到越潮湿.7。