План урока: "Насыщенный пар. Влажность".

Тема: "Насыщенный пар. Зависимость давления насыщенного пара от

температуры. Влажность."

Цели:

1. выяснить физические свойства насыщенного  и ненасыщенного паров, их  

          взаимную  обращаемость;

2. выяснить необходимые условия кипения   жидкости;
3. рассмотреть понятие влажности воздуха и способы ее измерения;
4. на примере парообразования и конденсации  раскрыть сущность закона перехода количественных изменений в качественные и наоборот

Мотивация познавательной деятельности:

1. для стимулирования познавательной деятельности учащихся нужно  

       сообщить о применении пара – тепловые машины, паровые турбины,          

       сжижение газов, метеорология.

Основные знания и умения:

172. знать понятия насыщенного и ненасыщенного паров, их свойства;
173. знать зависимость давления насыщенного пара от температуры
174. знать формулу определения относительной влажности воздуха;
175. уметь пользоваться психрометром и гигрометрами;
176. уметь решать задачи по определению относительной влажности воздуха;

Ход урока.

I.Организационный момент:

1. приветствие;
2. перекличка

II.Проверка домашнего задания:

Решение теста:

1.Что называют уравнением состояния идеального газа?

1.зависимость массы газа от объема;

2.уравнение, связывающее P,V,T для данной массы газа;

3.уравнение, связывающее давление и концентрацию;

4.зависимость массы газа от давления;

2.Каково значение универсальной газовой постоянной?

1.R = 8,31 Дж/моль∙ К; 2.k = 1,38 ∙ 10-23 Дж/К;3.NА = 6,02 ∙ 1023 моль-1;4.mе = 1,6 ∙ 10-19 Кл;

3.Укажите уравнение состояния идеального газа Менделеева.

1.   PV =RT;     2. p = nkT;       3.  E = 3/2 kT1.   PV =RT;     4. p = nkT;      

 4. Укажите уравнение состояния идеального газа Клапейрона.

            1.   PV =RT;            2. p = nkT;               3. =                    4. p = nkT;

5.Какие процессы называют изопроцессами?

1.протекают при постоянном значении одного из параметров;

2.протекают при постоянном значении всех параметров;

3.пртекают в любых условиях;

6.Какой процесс называют изотермическим?

7. Какой процесс называют изохорным?

8.Какой процесс называют изобарным?

1.протекает при постоянном объеме;

2.протекает при постоянном давлении;

3.протекает при постоянной температуре;

4.протекает при постоянном количестве теплоты;

9.Укажите уравнение изотермического процесса.

10. Укажите уравнение изобарного процесса.

11.Укажите уравнение изохорного процесса.

1. PV = const, при T = const;  

2. = const, при V = const;

3. = const, при р = const;

4. Q = const;

Ответить на вопросы:

1.Почему нагретая медицинская банка «присасывается» к телу человека?

2.Почему от горящих поленьев с треском отскакивают искры?

3.Почему баллоны со сжатым газом взрывоопасны, а труба с водой под большим давлением взрывобезопасна?

4.Иногда из водопроводного крана вода вытекает белая, как молоко. Чем это объясняется?

5.Баллоны электрических ламп заполняют азотом при пониженной температуре и давлении. Почему заполнение производят именно при этих условиях?

6.Как изменяется сила, выталкивающая из воды воздушный пузырек, когда он поднимается со дна водоема на поверхность?

III. Изучение нового материала:

- актуализация знаний учащихся:

1. Объясните с точки зрения МКТ, как связана температура жидкости со скоростью движения молекул.
2. Что называют испарением? Конденсацией?
3. Зависит ли скорость испарения от рода жидкости? Почему?
4. При любой ли температуре происходит испарение? Почему?
5. Назовите причины, от которых зависит скорость испарения жидкости.
6. Могут ли испаряться твердые тела? Приведите примеры.
7. Как объяснить понижение температуры жидкости при ее испарении?
8. Эфир, масло, вода, спирт. В какой последовательности будут испаряться жидкости и почему?

                                           процесс перехода вещества из жидкого состояния                                                                                                            

        в газообразное - испарение

           жидкость                  

                                                                       обратный процесс - конденсация

                                                                                                                                      Слайд №1,2,3,4,5

Вывод: процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное – испарение; обратный процесс называют конденсацией; испарение происходит при любой температуре, отличной от абсолютного нуля; скорость испарения жидкости зависит- от температуры, площади испаряемой поверхности, рода жидкости, примесей.

-изучение нового материала:

Насыщенный пар:

открытый сосуд:         закрытый сосуд                    в закрытом сосуде при постоян-

                                                                                                        ной температуре установится ди-

        намическое равновесие между

         жидкостью и паром.

        Пар, находящийся в динамическом

                                                                                                         равновесии со своей жидкостью,

ненасыщенный пар        насыщенный пар        называется насыщенным.

    >          =        Слайд № 6,7

нет равновесия        динамическое

                                                           равновесие

Давление насыщенного пара:

Что будет происходить с насыщенным паром при уменьшении занимаемого им объема, поддерживая температуру постоянной?

При сжатии пара равновесие нарушится. Плотность пара увеличится, и большее число молекул будет переходить в жидкость, т.к. оно зависит только от температуры. Процесс продолжается до тех пор, пока вновь не установится динамическое равновесие и плотность пара, а значит и концентрация его молекул не примут прежнее значение.

Следовательно, n молекул насыщенного пара при Т=const не зависит от его объема.

А т.к. P~n то отсюда следует, что давление насыщенного пара не зависит от занимаемого им объема.

Давление Pо, при котором жидкость находится в равновесии со своим паром, называют давлением насыщенного пара.

В чем отличие идеального газа от реального?

Идеальный газ при любых изменениях его параметров остается газом. Реальный газ может быть превращен в жидкость.

Как зависит давление насыщенного пара от температуры?

Приближенно состояние насыщенного пара можно описать уравнением состояния, а его давление определяется формулой

pо = nkT

 Р        С        С ростом  температуры давление насыщенного пара        

                                                            возрастает быстрее, чем давление идеального газа (АВ).

        Давление насыщенного пара растет не только за счет по-

        вышения температуры жидкости, но и вследствие увели-

В        чения концентрации молекул пара (в большей степени).

                                                           Когда жидкость полностью испарится, пар перестает

        А        быть насыщенным и его давление прямопропорционально

        Т        абсолютной температуре(ВС).

Что происходит с жидкостью по мере увеличения температуры?

По мере увеличения температуры жидкости интенсивность испарения увеличивается и наконец жидкость начинает кипеть.

При каком условии жидкость начинает кипеть?        

Кипение начинается тогда, когда давление насыщенного пара внутри пузырьков становится равным и большим внешнего давления и гидростатического давления столба жидкости.

Чем больше внешнее давление, тем выше температура кипения. Уменьшая внешнее давление, мы тем самым понижаем температуру кипения. У каждой жидкости своя температура кипения,

которая зависит от давления насыщенного пара. Чем выше давление насыщенного пара, тем ниже температура кипения соответствующей жидкости, т.к. при меньших температурах давление насыщенного пара становится равным атмосферному.                                   Слайд № 8

Вывод: температура кипения зависит от:

1. давления;
2. наличия примесей в жидкости- температура кипения раствора всегда выше температуры кипения растворителя;

В атмосфере Земли находится 13 – 15 тыс, км3 воды в виде капель, кристаллов и водяного пара.

Содержание водяного пара в воздухе называют влажностью.        Слайд № 9,10

Влажность характеризуется:

1. парциальным давлением  (p)– давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные  газы отсутствовали;
2. относительной влажностью (φ)- отношение парциального давления р водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению ро насыщенного пара при той же температуре

                                            %        Слайд № 11

        Она показывает, насколько водяной пар близок к насыщению.

Влажность воздуха измеряют специальными приборами:

1. волосной гигрометр (свойство обезжиренного человеческого волоса изменять длину при изменении влажности);
2. гигрометр Ламбрехта (конденсационный).                       Слайд № 12,13
3. Психрометр

Влажность приходится учитывать:

1. метеорология
2. хранение продуктов и материалов                                     Слайд № 14
3. хранение произведений искусства и книг;
4. проектирование строительных сооружений, машин, подвергающихся воздействию влаги;

Для человека:

                                    сухость:                              норма:                             сырость:

        40% и меньше                          60-70%                            80% и более

IV.Закрепление пройденного материала:

Учащимся предлагается ответить на ряд вопросов:

1. Объясните состояние динамического равновесия на основе МКТ.
2. Объясните, в чем сходство и различие между насыщенным паром и идеальным газом.
3. Почему кипение происходит при постоянной температуре, а испарение сопровождается понижением температуры?
4. Почему температура кипения возрастает с увеличением давления?
5. Чему равна относительная влажность, если пары насыщенные?

Определите недостающие параметры (использовать психрометрическую таблицу):

V.Домашнее задание: § 72-74 упр.14 (2,3,4,6,)