Презентация к уроку "Влажность. Насыщенный пар"

НАСЫЩЕННЫЙ ПАР

ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

автор: Бондарчук Татьяна Викторовна,

учитель физики

ГПОУ ТО «НМК»

отличия

3

2

Парообразование – процесс превращения жидкости в пар

Кипение – парообразование, происходящее

по всему объему жидкости

Испарение - парообразование,

происходящее с

поверхности жидкости

особенности

особенности

1. Происходит при

любой температуре

• Жидкость

(при нормальном атмосферном давлении) кипит

при определенной

температуре, называемой температурой кипения

1

2. Происходит тем быстрее: Чем выше температура

Чем больше площадь испаряющейся поверхности

Чем сильнее движение воздуха (ветер)

Чем более

летучей является жидкость

2. При кипении температура жидкости остается постоянной

3. При испарении температура уменьшается

Процессы, происходящие в закрытом сосуде

Процесс испарения, скорость

которого постепенно уменьшается

Процесс конденсации, скорость которого постепенно возрастает

С течением времени в сосуде устанавливается динамическое равновесие

( число молекул, покидающих жидкость в единицу времени, равно числу молекул, возвращающихся в жидкость)

Пар, находящийся в состоянии динамического равновесия со своей жидкостью, называется НАСЫЩЕННЫМ

Рассмотрим для простоты наш класс.

В какой его части сосредоточен холодный воздух, а в какой теплый?

теплый

Почему теплый воздух всегда

находится вверху в то время, как

холодный опускается вниз?

холодный

Это связано с различной плотностью:

плотность теплого воздуха меньше, чем холодного, поэтому, он всегда поднимается вверх в то время, как холодный опускается вниз

В каком из сосудов самая высокая и самая низкая температура?

( при прочих равных условиях)

1

2

3

Самая высокая в сосуде №3, т.к. плотность воздуха самая маленькая

Самая низкая – в сосуде №1, т.к. плотность воздуха самая большая

В сосуды наливают воду и герметично закрывают.

В каком из них по истечение некоторого времени сможет содержаться большее количество водяного пара?

ВЫВОД: Чем выше температура, тем большее количество жидкости может содержаться в виде пара в воздухе,

т.е. тем больше плотность водяного пара.

В каком из сосудов будет больше плотность

водяного пара?

В №3, т.к в нем больше свободного места

Изотермическое расширение (сжатие) насыщенного пара

Т = const

При данной температуре максимальную плотность имеет насыщенный пар

Концентрация частиц в воздухе максимальна

ρ н.п – max

N

= const

n =

V

Концентрация не зависит от объема

При изотермическом расширении или сжатии давление насыщенного пара не меняется, его плотность также остается постоянной

ВЫВОД:

если V , то и N

если V , то и N

p = n k T

При Т = 100 0 С

р н.п = 100 000 Па

Т = const

n = const

р н.п = const

Изотермическое расширение

Изотермическое сжатие

V значит, N

V ,значит, N

Число молекул пара растет, масса жидкости уменьшается.

р = const , пока вся жидкость не испарится . После этого пар перестает быть насыщенным , и его давление уменьшается

Число молекул пара уменьшается, но растет число молекул жидкости.

Масса жидкости возрастает

Зависимость давления насыщенного пара от температуры

Насыщенный пар

Идеальный газ

p = n k T

p = n k T

p

n = const

Давление растет:

• за счет роста концентрации
• за счет роста температуры

пар

C

n = const

Давление растет только за счет роста температуры

(изохора)

В

ВС – пар перестает

быть насыщенным и

его давление растет

пропорционально

температуре

газ

А

T

ВЫВОД: С ростом температуры давление насыщенного пара растет быстрее, чем идеального газа, т.к. увеличивается еще и концентрация молекул.

Рассмотрим условие кипения

Кипение начинается, когда давление насыщенного пара в пузырьках сравнивается с давлением в жидкости

Атмосферное давление р 0

р н.п = р 0 + ρ gh

р вн р н.п Т кип

р вн р н.п Т кип

Давление жидкости p = ρ gh

Вода

р н.п .= 101300 Па

Т кип = 100 0 С

Ртуть

р н.п . = 117 Па

Т кип = 357 0 С

Давление насыщенного пара

Т.о., при увеличении внешнего давления, обязательным условием кипения будет рост давления насыщенного пара в пузырьке, а, следовательно, и рост температуры кипения.

Именно поэтому, чем выше давление насыщенного пара, тем меньшая температуря требуется для кипения жидкости

ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

Содержание водяного пара в воздухе

АБСОЛЮТНАЯ

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ

ρ

- количество водяного пара , содержащегося в 1 м 3 воздуха

φ

- относительная влажность воздуха - показывает, как далек пар от насыщения (%)

При понижении температуры плотность насыщенного пара уменьшается, лишняя влага выпадает в виде росы (тумана, инея)

ρ

р

φ

=

=

р н.п.

ρ

н.п .

φ

Температура, при которой пар становится насыщенным, называется точкой росы

н.п .

= 100 %

φ

= 0 %

абс. сух .

Давление, которое производил бы водяной пар, если бы другие газы отсутствовали, называют парциальным давлением водяного пара

Приборы:

• психрометр
• гигрометры

ПОДУМАЙТЕ

1. Давление насыщенного пара при нагревании возрастает гораздо быстрее, чем давление идеального газа Почему?

2. В теплой кухне развешено выстиранное белье. На улице моросит холодный осенний дождь. Будет ли белье сохнуть быстрее, если открыть форточку?

3. Насыщенный водяной пар находится при температуре 100 0 С. Как изменится давление пара, если его объем изотермически уменьшить вдвое?

4. На какую высоту можно поднять кипящую воду поршневым насосом? Считать, что вода при подъеме не остывает.

5. Воздух в сосуде содержит ненасыщенный водяной пар. Как будет изменяться относительная влажность воздуха при нагревании сосуда.

ЛИТЕРАТУРА

1.Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев. Н.Н.Сотский «ФИЗИКА 10» М.Просвещение, 2004 г.

2.Л.А.Кирик МКТ. Свойства газов. Законы термодинамики Пары, жидкости, твердые тела. Самостоятельные и контрольные работы. Москва. Илекса. 2000 г.