高中物理饱和汽与饱和汽压

第3节饱和汽与饱和汽压

第4节物态变化中的能量交换

1．知道饱和汽、未饱和汽和饱和汽压的概念。

2．知道什么是绝对湿度，了解相对湿度的含义以及它对人们生活等方面的影响。

3．了解湿度计的结构与工作原理。

4．了解固体的熔化热，知道不同固体有不同的熔化热。

5．了解液体的汽化热，了解影响液体汽化热大小的因素。

一、饱和汽与饱和汽压

1．汽化：物质从□01液态变成□02气态的过程。

2．两种方式：□03蒸发和□04沸腾。

3．动态平衡：在单位时间内，由液面蒸发出去的□05分子数等于回到液体中的□06分子数，液体与气体之间达到了平衡状态，这种平衡是一种□07动态的平衡。

4．饱和汽：与液体处于□08动态平衡的蒸汽。

5．未饱和汽：没有达到□09饱和状态的蒸汽。

6．饱和汽压：一定温度下饱和汽的□10压强。

7．饱和汽压随温度的升高而□11增大。

二、空气的湿度和湿度计

1．绝对湿度：用空气中所含□01水蒸气的压强p1表示的湿度叫做空气的绝对湿度。

2．相对湿度：我们常用空气中□02水蒸气的压强与同一温度时水的□03饱和

汽压之比来描述空气的潮湿程度，并把这个比值叫做空气的□04相对湿度，同一

温度下水的饱和汽压为p s。即：相对湿度＝

水蒸气的实际压强

同温度下水的饱和汽压

，B＝□05p1

——教学资料参考参考范本——高中物理课时跟踪检测十一饱和汽与饱和汽压物态变化中的

能量交换新人教版选修3_3

______年______月______日

____________________部门

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1．下列关于蒸发和沸腾的说法中，正确的是( )

A．蒸发和沸腾都可在任何温度下发生

B．蒸发和沸腾只能在一定温度下进行

C．蒸发和沸腾可发生在液体内部和表面

D．蒸发只发生在液体表面，沸腾发生在液体内部和表面

解析：选D 蒸发和沸腾都是汽化现象。蒸发在任何温度下都可以发生，只在液体表面进行；沸腾是剧烈的汽化现象，沸腾只在一定温度(沸点)下进行，在液体表面和内部同时发生，故D对。

2．(多选)在高原地区烧水需要使用高压锅。水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽。停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却。在冷却过程中，锅内水蒸气的变化情况为( )

A．压强变小B．压强不变

C．一直是饱和汽D．变为未饱和汽

解析：选AC 高压锅在密封状态下缓慢冷却过程中，锅内水蒸气体积不变，温度降低，则压强变小，但锅内水蒸气发生的是动态变化过程，一定是饱和汽。故选项A、C正确。

3．我们感到空气很潮湿时，是因为( )

A．这时空气中所含水汽较多

B．这时的气温较低

C．这时的绝对湿度较大

D．这时空气中

饱和蒸气压

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[bǎo hé zhēng qì yā]

饱和蒸汽压即饱和蒸气压。

在密闭条件中，在一定温度下，与固体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的蒸气压，

并随着温度的升高而增大。不同液体饱和蒸气压不同，溶剂的饱和蒸气压大于溶液的饱和蒸气压；对于同一物质，固态的饱和蒸气压小于液态的饱和蒸气压。

蒸汽压指的是在液体（或者固体）的表面存在着该物质的蒸汽，这些蒸汽对液体表面产生的压强就是该液体的蒸汽压。 比如，水的表面就有水蒸汽压，当水的蒸汽压达到水面上的气体总压的时候，水就沸腾。我们通常看到水烧开，就是在100摄氏度时水的蒸汽压等于一个大气压。蒸汽压随温度变化而变化，温度越高，蒸汽压越大，当然还和液体种类有关。一定的温度下，与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度升高而增加。如：放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭的容器里，并抽走上方的空气。当水不断蒸发时，水面上方汽相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是，当温度一定时，汽相压力最终将稳定在一个固定的数值上，这时的汽相压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压力。当汽相压力的数值达到

饱和蒸气压

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[bǎo hé zhēng qì yā]

饱和蒸汽压即饱和蒸气压。

在密闭条件中，在一定温度下，与固体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的蒸气压，

并随着温度的升高而增大。不同液体饱和蒸气压不同，溶剂的饱和蒸气压大于溶液的饱和蒸气压；对于同一物质，固态的饱和蒸气压小于液态的饱和蒸气压。

蒸汽压指的是在液体（或者固体）的表面存在着该物质的蒸汽，这些蒸汽对液体表面产生的压强就是该液体的蒸汽压。 比如，水的表面就有水蒸汽压，当水的蒸汽压达到水面上的气体总压的时候，水就沸腾。我们通常看到水烧开，就是在100摄氏度时水的蒸汽压等于一个大气压。蒸汽压随温度变化而变化，温度越高，蒸汽压越大，当然还和液体种类有关。一定的温度下，与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度升高而增加。如：放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭的容器里，并抽走上方的空气。当水不断蒸发时，水面上方汽相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是，当温度一定时，汽相压力最终将稳定在一个固定的数值上，这时的汽相压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压力。当汽相压力的数值达到

《饱和蒸汽压力（压力表数值）、温度对照表》 压力MPa 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 0.045 0.050 0.055 0.060 0.065 0.070 0.075 0.080 0.085 0.090 0.095 0.100 0.105 0.110 0.115 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145 0.150 0.155 0.160 0.165 0.170 0.175 温度℃ 99.5 101.0 102.0 103.5 104.5 105.5 107.0 108.0 109.0 110.0 111.0 112.0 113.0 114.0 115.0 115.5 116.5 118.0 119.0 119.5 120.0 121.0 121.5 122.5 123.0 123.5 124.5 125.0 126.0 126.5 127.0 128.0 128.5 129.0 129.5 130.5 压力MPa 0.180 0.185 0.190 0.195 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0

水的饱和蒸汽压与温度对应表

温度 ℃ 压力Kg/cm2 温度 ℃ 压力Kg/cm2 温度 ℃ 压力Kg/cm2 100 1.0332 118↓ 1.8995 136↓ 3.286 101 1.0707 119 1.9612 137 3.382 102 1.1092 120 2.0245 138 3.481 103 1.1489 121 2.0895 139 3.582 104 1.1898 122 2.1561 140 3.685 105 1.2318 123 2.2245 141 3.790 106 1.2751 124 2.2947 142

不同温度下空气中饱和水分含量及饱和蒸汽压

兰州真空设备有限责任公司

温度℃ 40 饱和水分含量g/m3 50.91 饱和蒸汽压Pa 7368.624 温度℃ -12 饱和水分含量g/m3 1.81 饱和蒸汽压Pa 217.3824 181.2852 150.7824 125.0748 103.3632 85.248 70.0632 57.276 46.7532 38.0952 30.7692 24.9084 20.1132 16.1172 12.9204 10.2564 8.1252 6.3936 5.0616 3.8628 3.0636 2.3976 1.8648 1.4652 1.0656 0.0093 38 36 46.00 41.51 6618.708 5935.392 -14 -16 1.52 1.27 34 32 37.40 33.64 5314.68 4483.512 4238.42 -18 -20 1.06 0.888 30 28 30.30 27.20 -22 -24 0.736 0.590 3776.22 26 24 24.30 21.80 3357.972 2981.016 -26 -28 0.504 0.414 22

在表1中给出了采用Antoine公式计算不同物质在不同温度下蒸气压的常数A、B、C。其公式如下

lgP=A-B/(t+C) （1）

式中：P—物质的蒸气压，毫米汞柱； t—温度，℃

公式（1）适用于大多数化合物；而对于另外一些只需常数B与C值的物质，则可采用（2）公式进行计算

lgP=-52.23B/T+C （2） 式中：P—物质的蒸气压，毫米汞柱； 表1 不同物质的蒸气压 名称 1,1,2-三氯乙烷 1,1,2一三氯乙烯 1,2一丁二烯 1,3一丁二烯 2-甲基丙烯-1 2-甲基丁二烯-1,3 α-甲基綦 α-萘酚 β-甲基萘 β-萘酚 氨 氨基甲酸乙酯 钡 苯 苯胺 苯酚 苯甲醇 苯甲醇 苯甲醚 苯甲酸

分子式 C2H3Cl3 C2HCl3 C4H6 C4H6 C4H8 C5H8 C11H10 C10H8O C11H10 C10H8O NH3 C3H7O2N Ba C6H6 C6H7N C6H6O C7H8O C7H8O C7H8O C7H6O2 范围(℃) \\ \\ -60～+80 -80～+65 \\ -50～+95 \\ \\ \\ \\ -83～+60 \\ 930～1130 \\ \\ \\ 20～1

在表1中给出了采用Antoine公式计算不同物质在不同温度下蒸气压的常数A、B、C。其公式如下

lgP=A-B/(t+C) （1）

式中：P—物质的蒸气压，毫米汞柱； t—温度，℃

公式（1）适用于大多数化合物；而对于另外一些只需常数B与C值的物质，则可采用（2）公式进行计算

lgP=-52.23B/T+C （2） 式中：P—物质的蒸气压，毫米汞柱； 表1 不同物质的蒸气压 名称 1,1,2-三氯乙烷 1,1,2一三氯乙烯 1,2一丁二烯 1,3一丁二烯 2-甲基丙烯-1 2-甲基丁二烯-1,3 α-甲基綦 α-萘酚 β-甲基萘 β-萘酚 氨 氨基甲酸乙酯 钡 苯 苯胺 苯酚 苯甲醇 苯甲醇 苯甲醚 苯甲酸

分子式 C2H3Cl3 C2HCl3 C4H6 C4H6 C4H8 C5H8 C11H10 C10H8O C11H10 C10H8O NH3 C3H7O2N Ba C6H6 C6H7N C6H6O C7H8O C7H8O C7H8O C7H6O2 范围(℃) \\ \\ -60～+80 -80～+65 \\ -50～+95 \\ \\ \\ \\ -83～+60 \\ 930～1130 \\ \\ \\ 20～1

Ⅰ、目的要求

一、 明确纯液体饱和蒸气压的定义和汽液两相平衡的概念，深入了解纯液体饱

和蒸气压与温度的关系公式——克劳修斯－克拉贝龙方程式。

二、 用数字式真空计测量不同温度下环己烷的饱和蒸气压。初步掌握真空实验

技术。

三、 学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸

点。

Ⅱ、实验原理

通常温度下(距离临界温度较远时)，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。

液体的蒸气压随温度而变化，温度升高时，蒸气压增大；温度降低时，蒸气压降低，这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时，液体便沸腾，此时的温度称为沸点，外压不同时，液体沸点将相应改变，当外压为1atm（101.325kPa）时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。

液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示：

dlnp?vapHm (1) ?2dTRT式中，R为摩尔气体常数；T为热力学温度；ΔvapHm为在温度T时纯液体的摩尔

气化热。

假定ΔvapHm与温度无关，或因温度范围较小，