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《2012高中物理 9.3 饱和汽与饱和汽压 9.4 物态变化中的能量交换课件 新人教版选修3-3.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、一、动态平衡和饱和汽压1.动态平衡理解这个问题,要抓住“动态”这个核心,也就是达到平衡时,各量之间还是变化的,只不过变化的速度相同而已,只是从外观上看达到了平衡状态.如果把两个过程分别称为正过程和逆过程的话,当达到动态平衡时正过程速率应等于逆过程速率.(1)处于动态平衡时,液体的蒸发仍在不断进行;(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.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
2、性大的液体,饱和汽压大.(2)饱和汽压跟温度有关微观解释: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,同时蒸汽分子热运动的平均动能也增大,导致饱和汽压增大.(3)饱和汽压跟体积无关微观解释:在温度不变的情况下,饱和汽的压强不随体积而变化.其原因是,当体积增大时,容器中蒸汽的密度减小,原来的饱和蒸汽变成了未饱和蒸汽,于是液体继续蒸发.直到未饱和汽成为饱和汽为止,由于温度没有改变,饱和汽的密度跟原来的一样,蒸汽分子热运动的平均动能也跟原来一样,所以压强不改变,体积减小时,容
3、器中蒸汽的密度增大,回到液体中的分子数多于从液面飞出的分子数,于是,一部分蒸汽变成液体,直到蒸汽的密度减小到等于该温度下饱和汽的密度为止.由于温度跟原来相同,饱和汽密度不变,蒸汽分子热运动的平均速率也跟原来相同,所以压强也不改变.正确理解动态平衡的意义是掌握饱和汽的关键,利用好气体压强的微观解释是理解饱和汽压影响因素的基础.【典例1】水蒸气达到饱和时,水蒸气的压强不再变化,这时()A.水不再蒸发B.水蒸气不再液化C.蒸发和液化达到动态平衡D.以上说法都不对【解题指导】水蒸气达到饱和时,是本题的关键词,即此时处于动态平衡过程.【标准解答】选C.蒸发是分子从
4、液体中跑到气体中,而液化是气体分子跑到液体中.水蒸气达到饱和时,蒸发和液化仍在继续进行,只不过蒸发和液化的水分子数量相等而已,C正确.【规律方法】关于饱和汽的平衡问题(1)饱和汽处于一种动态平衡.(2)分子数密度及饱和汽压均保持不变.【变式训练】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,慢慢地拉出活塞,容器内饱和水汽分子数不减少D.不移动活塞而将容器放在沸水中,容器内压强不变【解析】选B.慢慢推
5、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,故选B.【变式备选】(2011·遵义高二检测)下列关于饱和汽的说法,不正确的是()A.在稳定情况下,密闭容器中如有某种液体存在,其中该液体的蒸汽一定是饱和的B.密闭容器中有未饱和的蒸汽,向容器内注入足够量的空气,加大气压可使蒸汽饱和C.在密闭的容器中,随着液体的不断蒸发,当液化和汽化速度相等时
6、,液体和蒸汽达到的一种平衡状态叫动态平衡D.对于某种液体来说,在温度升高时,由于单位时间内从液面汽化的分子数增多,所以其蒸汽的饱和汽压增大【解析】选B.在饱和状态下,液化和汽化达到动态平衡,即达到稳定状态,所以A、C正确;液体的饱和汽压与其温度有关,即温度升高饱和汽压增大,所以D正确;饱和汽压是指液体蒸汽的气压,与其他气体的压强无关,所以B不正确,故选B.二、物态变化中能量特点和温度特点1.晶体熔化过程中的能量特点固体分子间的强大作用使固体分子只能在各自的平衡位置附近振动.对固体加热,在其开始熔化之前,获得的能量主要转化为分子的动能,使物体温度升高,当温
7、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缚,从而可以在其他分子间移动,固体开始熔化.2.液体汽化过程中的能量特点液体汽化时,由于体积明显增大,吸收热量,一部分用来克服分子间引力做功,另一部分用来克服外界压强做功.3.互逆过程的能量特点(1)一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等.(2)一定质量的某种物质,在一定的温度和压强下,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等.4.固体熔化过程中的温度特点晶体熔化过程中,当温度达到熔点时,吸收的热量全部用来破坏空间点阵,增加分子势能,而分子平均动能却保持不变,所以晶体有固定的熔点.非晶体
8、没有空间点阵,吸收的热量主要转化为分子的动能,不断吸热,温度就不断上升.由于在不