25空氣濕度與人類生活1.知道飽和汽、未飽和汽、飽和汽壓的概念2.理解飽和汽與飽和汽壓，能從分子動(dòng)理論的角度解釋有關(guān)現(xiàn)象(重點(diǎn)難點(diǎn))3.了解絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度的物理意義(重點(diǎn)),一、未飽和汽與飽和汽1根據(jù)分子動(dòng)理論，液體中的分子都在不停地運(yùn)動(dòng)著，一些處在液體表面附近的動(dòng)能足夠大的分子，能掙脫周圍分子的引力，飛離液體，形成蒸汽，這就是蒸發(fā)2以水的蒸發(fā)為例分析分子的運(yùn)動(dòng)情況當(dāng)相同時(shí)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)時(shí)，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(dá)到了平衡狀態(tài)，蒸發(fā)停止，這種平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡3與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽叫做飽和汽，而沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽叫做未飽和汽二、飽和汽壓1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未飽和汽的壓強(qiáng)小于飽和汽壓2飽和汽壓隨溫度而變，溫度升高時(shí)，液體分子的平均動(dòng)能增大，單位時(shí)間內(nèi)從液面飛出的分子數(shù)增多，原來(lái)的動(dòng)態(tài)平衡被破壞，液體繼續(xù)蒸發(fā)，蒸汽的壓強(qiáng)繼續(xù)增大，直至達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡三、絕對(duì)濕度與相對(duì)濕度1空氣的潮濕程度顯然跟空氣中的水蒸氣密度有關(guān)，但直接測(cè)量它較為困難，所以通常用水蒸氣的壓強(qiáng)來(lái)間接反映水蒸氣密度，這稱為絕對(duì)濕度2若空氣中的水蒸氣密度遠(yuǎn)小于飽和汽的密度，即離飽和狀態(tài)很遠(yuǎn)，則物體中的水分會(huì)蒸發(fā)得越快，人們感覺(jué)到空氣干燥；反之，若空氣中的水蒸氣密度接近飽和汽密度，那離飽和狀態(tài)較近，則物體中的水分很難蒸發(fā)，人們就感覺(jué)到空氣潮濕3某溫度時(shí)空氣的絕對(duì)濕度跟同一溫度下水的飽和汽壓之比的百分?jǐn)?shù)，叫做這時(shí)空氣的相對(duì)濕度如果用p表示空氣的絕對(duì)濕度，用ps表示同一溫度下的飽和汽壓，用b表示相對(duì)濕度，則有b100%對(duì)飽和汽與飽和汽壓的理解1動(dòng)態(tài)平衡：要理解這個(gè)問(wèn)題，要抓住“動(dòng)態(tài)”這個(gè)核心，也就是達(dá)到平衡時(shí)，各量之間還是變化的，只不過(guò)變化的速度相同而已，只是從外觀上看達(dá)到了平衡狀態(tài)如果把兩個(gè)過(guò)程分別稱為正過(guò)程和逆過(guò)程的話，當(dāng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)正過(guò)程速率應(yīng)等于逆過(guò)程速率(1)處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，液體的蒸發(fā)仍不斷在進(jìn)行；(2)處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的蒸汽密度與溫度有關(guān)，溫度越高，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的蒸汽密度越大；(3)在密閉容器中的液體，最后必定與上方的蒸汽處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)2飽和汽與飽和汽壓：與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽叫做飽和汽，而沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽叫做未飽和汽在一定溫度下，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未飽和汽的壓強(qiáng)小于飽和汽壓3影響飽和汽壓的因素(1)飽和汽壓跟液體的種類有關(guān)實(shí)驗(yàn)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，飽和汽壓大例如20 時(shí)，乙醚的飽和汽壓為5.87104 pa，水為2.34104 pa；水銀的飽和汽壓很小，20 時(shí)僅為1.60101 pa，所以水銀氣壓計(jì)中水銀柱上方的空間可以認(rèn)為是真空(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這是因?yàn)闇囟壬邥r(shí)，液體里能量較大的分子增多，單位時(shí)間內(nèi)從液面飛出的分子也增多，致使飽和汽的密度增大，同時(shí)蒸汽分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能也增大，這也導(dǎo)致飽和汽壓增大(3)飽和汽壓跟體積無(wú)關(guān)微觀解釋：在溫度不變的情況下，飽和汽的壓強(qiáng)不隨體積而變化其原因是，當(dāng)體積增大時(shí)，容器中的蒸汽的密度減小，原來(lái)的飽和汽變成了未飽和汽，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(méi)有改變，飽和汽的密度跟原來(lái)的一樣，蒸汽分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能也跟原來(lái)一樣，所以壓強(qiáng)不改變，體積減小時(shí)，容器中蒸汽的密度增大，回到液體中的分子數(shù)多于從液面飛出的分子數(shù)，于是，一部分飽和汽變成液體，直到蒸汽的密度減小到等于該溫度下飽和汽的密度為止由于溫度跟原來(lái)相同，飽和汽密度不變，蒸汽分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率也跟原來(lái)相同，所以壓強(qiáng)也不改變飽和汽壓隨溫度的升高而增大，飽和汽壓與蒸汽所占的體積無(wú)關(guān)，液體沸騰的條件就是飽和汽壓和外部壓強(qiáng)相等 命題視角1未飽和汽與飽和汽的轉(zhuǎn)化(多選)將未飽和汽轉(zhuǎn)化成飽和汽，下列方法可行的是()a保持溫度不變，減小體積b保持溫度不變，減小壓強(qiáng)c保持體積不變，降低溫度d保持體積不變，減小壓強(qiáng)解析未飽和汽的密度小于飽和汽的密度，壓強(qiáng)小于飽和汽壓，對(duì)未飽和汽氣體實(shí)驗(yàn)定律是近似適用的，保持溫度不變，減小體積，可以增大壓強(qiáng)，增大飽和汽的密度，則選項(xiàng)a正確，選項(xiàng)b錯(cuò)誤降低溫度，飽和汽壓減小，若體積不變，當(dāng)降低溫度時(shí)，可使壓強(qiáng)減小到降低溫度后的飽和汽壓，則選項(xiàng)c正確，選項(xiàng)d也正確答案acd飽和汽壓是由液體的種類和外界溫度共同決定，與飽和汽的體積無(wú)關(guān)(1)在同一溫度下，不同液體的飽和汽壓一般不同，揮發(fā)性大的液體其飽和汽壓大(2)溫度一定時(shí)，同種液體的飽和汽壓與飽和汽的體積無(wú)關(guān)，也與液體上方有無(wú)其他氣體無(wú)關(guān)(3)同一種液體的飽和汽壓，當(dāng)溫度升高時(shí)增大，蒸發(fā)比液化快；當(dāng)溫度降低時(shí)減小，液化比蒸發(fā)快最后達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡 命題視角2飽和汽與飽和汽壓(多選)如圖所示的容器，用活塞封閉著剛好飽和的一些水蒸氣，測(cè)得水蒸氣的壓強(qiáng)為p，體積為v.當(dāng)保持溫度不變，且()a上提活塞使水蒸氣的體積增為2v時(shí)，水蒸氣的壓強(qiáng)減為pb下壓活塞使水蒸氣的體積減為v時(shí)，水蒸氣的壓強(qiáng)增為2pc下壓活塞時(shí)，水蒸氣的質(zhì)量減小，水蒸氣的密度不變d下壓活塞時(shí)，水蒸氣的質(zhì)量和密度都減小思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)首先要弄清楚，選項(xiàng)中所描述的情景是否滿足氣體實(shí)驗(yàn)定律解析容器中的水蒸氣剛好飽和，表示容器中已沒(méi)有水上提活塞使水蒸氣的體積變?yōu)?v時(shí)，容器中的水蒸氣變?yōu)槲达柡推?，它遵循玻意耳定律，壓?qiáng)變?yōu)閜.下壓活塞使水蒸氣的體積減為v時(shí)，由于溫度不變，飽和汽的密度不變，部分水蒸氣會(huì)液化成水，水蒸氣的壓強(qiáng)仍為p，只是水蒸氣的質(zhì)量減小了故正確答案為a、c.答案ac1.(多選)關(guān)于飽和汽的下列說(shuō)法正確的是()a一定溫度下，飽和汽的密度是一定的b相同溫度下，不同液體的飽和汽壓是相同的c飽和汽壓隨溫度升高而增大，與體積無(wú)關(guān)d理想氣體定律對(duì)飽和汽不適用，而未飽和汽近似遵守理想氣體定律解析：選acd.飽和汽的密度、飽和汽壓都是由溫度決定的，且隨著溫度的升高而增大，與體積無(wú)關(guān)，選項(xiàng)a、c正確；相同溫度下，飽和汽壓與液體的種類有關(guān)，不同液體的飽和汽壓一般不同，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；未飽和汽近似遵守理想氣體定律，一旦達(dá)到飽和，再繼續(xù)加壓飽和汽將會(huì)部分液化，故理想氣體定律不再適用，選項(xiàng)d正確對(duì)空氣濕度的理解1絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度(1)絕對(duì)濕度：空氣的濕度可以用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)p來(lái)表示，這樣表示的濕度叫做空氣的絕對(duì)濕度但是，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密度，而是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)p與同一溫度下水的飽和汽壓ps的差距(2)相對(duì)濕度：我們常用空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)p與同一溫度下水的飽和汽壓ps之比的百分?jǐn)?shù)來(lái)描述空氣的潮濕程度，并把這個(gè)比值叫做空氣的相對(duì)濕度相對(duì)濕度(b)100%100%.(3)在某一溫度下，飽和汽壓為一定值，可利用絕對(duì)濕度求解相對(duì)濕度，反之也可以；在不同溫度下，一個(gè)量相同時(shí)可以比較另一個(gè)量2影響相對(duì)濕度的因素：相對(duì)濕度與絕對(duì)濕度和溫度都有關(guān)系，在絕對(duì)濕度不變的情況下，溫度越高，相對(duì)濕度越小，人感覺(jué)越干燥；溫度越低，相對(duì)濕度越大，人感覺(jué)越潮濕氣溫為10 時(shí)，空氣的絕對(duì)濕度p800 pa，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 時(shí)水汽的飽和汽壓為p11.228103 pa，20 時(shí)水汽的飽和汽壓為p22.338103 pa)思路點(diǎn)撥 明確相對(duì)濕度與絕對(duì)濕度的區(qū)別與聯(lián)系，根據(jù)相對(duì)濕度的公式求解解析10 時(shí)水汽的飽和汽壓為p11.228103 pa，由相對(duì)濕度公式得此時(shí)的相對(duì)濕度：b1100%65.1%.20 時(shí)水汽的飽和汽壓為p22.338103 pa，同理得相對(duì)濕度：b2100%34.2%.答案65.1%34.2%由計(jì)算可知，絕對(duì)濕度不變時(shí)即空氣中水汽密度不變時(shí)，溫度升高，它離飽和的程度越遠(yuǎn)，人們感覺(jué)越干燥 2.(多選)空氣濕度對(duì)人們的生活有很大影響，當(dāng)濕度與溫度搭配得當(dāng)，通風(fēng)良好時(shí)，人們感覺(jué)舒適關(guān)于空氣濕度，以下結(jié)論正確的是()a絕對(duì)濕度大而相對(duì)濕度不一定大，相對(duì)濕度大而絕對(duì)濕度也不一定大，必須指明溫度這一條件b相對(duì)濕度是100%，表明在當(dāng)時(shí)的溫度下，空氣中水蒸氣已達(dá)到飽和狀態(tài)c在絕對(duì)濕度一定的情況下，氣溫降低，相對(duì)濕度將減小d在絕對(duì)濕度一定的情況下，氣溫升高，相對(duì)濕度將減小解析：選abd.由相對(duì)濕度公式b100%可知，當(dāng)絕對(duì)濕度大時(shí)，相對(duì)濕度不一定大；相對(duì)濕度越大，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)就越接近飽和汽壓，而飽和汽壓的大小與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大在絕對(duì)濕度一定的情況下氣溫越低，相對(duì)濕度越大隨堂檢測(cè)1(多選)一個(gè)玻璃瓶中裝有半瓶液體，擰緊瓶蓋經(jīng)一段時(shí)間后，則()a不再有液體分子飛出液面b停止蒸發(fā)c蒸發(fā)仍在進(jìn)行d在相同時(shí)間內(nèi)從液體里飛出去的分子數(shù)等于返回液體的分子數(shù)，液體的飽和汽壓達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡解析：選cd.當(dāng)液面上方的氣體內(nèi)所含的蒸汽分子達(dá)到飽和汽壓后，處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，但仍有蒸汽分子跑出，只不過(guò)返回的蒸汽分子數(shù)與跑出的蒸汽分子數(shù)相等2對(duì)飽和汽，下面說(shuō)法正確的是()a達(dá)飽和汽時(shí)液面上的氣體分子的密度不斷增大b達(dá)飽和汽時(shí)液面上的氣體分子的密度不變c將未飽和汽轉(zhuǎn)化成飽和汽可以保持溫度不變，增大體積d將未飽和汽轉(zhuǎn)化成飽和汽可以保持體積不變，升高溫度解析：選b.飽和汽是指單位時(shí)間內(nèi)逸出液面的分子數(shù)和返回液面的分子數(shù)相等的狀態(tài)，分子密度不變，a錯(cuò)、b對(duì)；在一定溫度下，增大體積，減小分子密度，不能使未飽和汽轉(zhuǎn)化為飽和汽，c錯(cuò)；在體積不變的情況下，升高溫度，增大了飽和汽壓，不能使未飽和汽達(dá)到飽和狀態(tài)，d錯(cuò)3(多選)干濕泡濕度計(jì)的濕泡溫度計(jì)與干泡溫度計(jì)的示數(shù)差距越大，表示()a空氣的絕對(duì)濕度越大b空氣的相對(duì)濕度越小c空氣中的水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)離飽和程度越近d空氣中的水蒸氣的絕對(duì)濕度離飽和程度越遠(yuǎn)解析：選bd.示數(shù)差距越大，說(shuō)明濕泡的蒸發(fā)越快，說(shuō)明空氣的相對(duì)濕度越小，即水蒸氣的絕對(duì)濕度離飽和程度越遠(yuǎn)，故選項(xiàng)b、d正確，選項(xiàng)a、c錯(cuò)誤4測(cè)得室溫為20 時(shí)水的飽和汽壓是2.34 kpa，空氣中水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)是0.799 kpa.求此時(shí)空氣的相對(duì)濕度是多少？解析：利用公式求解相對(duì)濕度100%已知水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)p0.799 kpa，20 時(shí)水的飽和汽壓ps2.34 kpa，相對(duì)濕度100%100%34%.答案：34%課時(shí)作業(yè)一、單項(xiàng)選擇題1下列關(guān)于濕度的說(shuō)法中不正確的是()a絕對(duì)濕度大，相對(duì)濕度一定大b相對(duì)濕度是100%，表明在當(dāng)時(shí)溫度下，空氣中水蒸氣已達(dá)飽和狀態(tài)c相同溫度下絕對(duì)濕度越大，表明空氣中水蒸氣越接近飽和狀態(tài)d露水總是出現(xiàn)在夜間和清晨，是因?yàn)闅鉁氐淖兓箍諝饫镌瓉?lái)飽和的水蒸氣液化解析：選a.相對(duì)濕度是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同溫度下水蒸氣的飽和汽壓的比值，所以選項(xiàng)a說(shuō)法錯(cuò)誤，選項(xiàng)b、c說(shuō)法正確；在絕對(duì)濕度不變的情況下，溫度降低，飽和汽壓降低，所以相對(duì)濕度變大，當(dāng)達(dá)到飽和以后，隨著溫度的繼續(xù)降低，水蒸氣將液化為水，即露水，所以選項(xiàng)d說(shuō)法正確2使未飽和汽變成飽和汽，可采用降低溫度的方法，這是因?yàn)?)a降溫可使未飽和汽的體積縮小，密度增大，以達(dá)到飽和b飽和汽的密度隨溫度降低而增大c飽和汽的密度隨溫度降低而減小d未飽和汽的密度隨溫度降低而增大解析：選c.在體積不變的條件下，降低溫度，飽和汽的密度隨溫度降低而減小，會(huì)使在較高溫度時(shí)的未飽和汽變成較低溫度時(shí)的飽和汽3如圖所示