第三章-3-水蒸气分解
(完整版)人教版八年级物理第三章第三节汽化和液化教案
第三节汽化和液化主备人:孔祥超副备人:王东平【教学目标】知识与技能1.知道什么是汽化、液化;2.了解液体汽化有两种方式:蒸发和沸腾;3. 了解使气体液化的两种方式4.理解液体沸腾的规律,确认液体沸腾是在一定的温度下进行,液体沸腾时温度保持不变,知道什么是沸点;5.能根据实验数据做出液体沸腾的图象,能根据液体沸腾的图象叙述液体沸腾的特点。
6.知道汽化吸热,液化放热,并会运用该知识解释生活中的现象。
过程与方法养成使用基本工具和仪器进行测量的实验技能、科学探究的初步能力以及应用所学知识分析解决实际问题的能力。
情感、态度与价值观1.通过活动,激发学习兴趣和对科学的求知欲望,乐于探索自然现象,乐于了解日常生活中的物理道理2.通过实验操作和科学实验的教育,养成严谨的科学态度和实事求是的作风,并养成良好的实验习惯。
【教学重难点】重点:1.掌握汽化和液化的概念。
2.探究沸腾现象产生的条件及沸腾现象的特征。
难点:探究沸腾现象产生的条件及沸腾现象的特征。
【教学准备】或【实验准备】教师用:铁架台、铁夹、石棉网、水、烧瓶、玻璃片、胶头滴管、棉花、火柴、冰镇可乐一瓶、常温可乐一瓶、小镜子、注射器、乙醚、多媒体课件。
学生用:酒精、胶头滴管、塑料袋、水槽、热水、烧杯、水、酒精灯、棉签、铁架台、铁夹、石棉网、温度计、硬纸板(中间有让温度计插入的小孔)、火柴、小镜子。
【教学过程】主要教学过程教学内容教师活动学生活动一、创设情景,引入新课【想想做做】1.在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排尽空气后用绳把口扎紧,然后放入热水中。
你会看到什么变化?2. 从热水中取出塑料袋再放入盛冷水的水槽中, 你又看到什么变化?同学们,你能解释这些变化吗?今天我们就来探究液态和气态之间的相互转化——汽化和液化。
(设计意图:激发学生学习兴趣,培养学生探究欲望。
)动手做一做认真观察实验现象,思考教师出示的问题。
分组实验并观察酒精状态的变化:酒精不见了,变成了气态的酒精蒸气。
热工基础-3-(2)-第三章 水蒸气
此阶段所需的热量称为汽化潜热 此阶段所需的热量称为汽化潜热 r :r = h'' − h'
过热阶段: 过热阶段: 对饱和蒸气继续加热,水蒸气进入过热状态,温度、 对饱和蒸气继续加热,水蒸气进入过热状态,温度、 焓和熵增加 增加。 焓和熵增加。温度超过同压力下饱和蒸气温度的数 值称过热度 过热度: 值称过热度: D = t − ts 干饱和蒸汽
20
Ⅰ
Tc
2'
T
2x
2"
Ⅲ
Ⅰ
1'
Ⅲ
2' 2x
1x
2"
Ⅱ
Ⅱ 10
1'
1"
1x
1"
20 10
x
x
v
s
水蒸汽的p 图和T 水蒸汽的p-v图和T-s图
如果用前面提到的 功量、 的计算, 如果用前面提到的p-v、T-s图进行功量、热量的计算, 用前面提到的 、 图进行功量 热量的计算 则很不方便。 则很不方便。 工程上常用的是: 图 其也有: 工程上常用的是:h-s图。其也有:上、下界线和临 线簇、 界点,定干度线簇 定温线簇、定压、定容线簇 界点,定干度线簇、定温线簇、定压、定容线簇
饱和水
p = const. t = ts
p = const. t = ts v′ < v < v′′ s′ < s < s′′ h′ < h < h′′
p = const. t = ts v = v′′ s = s′′ h = h′′
= T (s − s ) s
'' '
v = v′ s = s′ h = h′
第三章-3-水蒸气
t/ C
o
3 v' , m /kg v" , m /kg h' , kJ/kg h" , kJ/kg
3
s' , s" , kJ/(kg K) kJ/(kg K)
0.001 0.1 1.0 10
2484.5 6.982 0.0010001 129.208 29.33 2258.2 99.63 0.0010434 1.6946 417.51 2014.4 179.88 0.0011274 0.19430 762.6 1315.8 310.96 0.0014526 0.01800 1408.6
二者同时进行。
2、饱和状态
——液体和蒸气处于动态平衡的状态。
汽化速度=液化速度时,汽化和凝结仍 在不断进行,但总效果使状态不再变化。
干饱和蒸 气 (饱和蒸 气)
(1)饱和温度ts和饱和压力ps
在饱和状态下,气液温度相同,称为饱和温度; 此时蒸气的压力也确定不变,称为饱和压力。
ps
汽 化 液 化
饱和温度ts 饱和压力ps
• 这个温度tC称为临界温度。 • 与临界温度相对应的饱和压力pC称为临界压力。
• (tC ,pC)是液相和气相能够平衡共存时的最高值。 • 永久气体——温度t > tC的气体。
• 临界参数是物质的固有参数,不同物质其值不同。
H 2O的临界参数 tC 374.15 C pC 22.120MPa
2.若已知p(或t)和某一个参数y
查饱和蒸气表得y、y,比较y的大小,则 y< y 处于未饱和水状态;
y<y< y 处于湿饱和蒸气状态; y> y 处于过热蒸气状态。
3.若已知p(或t)及干度x,湿饱和蒸气状态。
人教版物理八上第三章第3节《汽化和液化》(共2课时)
知识点3 蒸发
思考 1.湿衣服无论是在温度高的夏天,还是在温度低的 秋天,都能变干,这说明什么? 2.湿衣服弄成一团,衣服的外边干了,但是里边还 没干,为什么呢? 3.为什么晾衣服要把衣服展开并放在通风处?
猜想
1.这是由于水汽化,变成了气体. 2.这种汽化现象在任何温度下都能发生,且汽化现
想想做做
实验1:在气球或塑料袋中滴入酒精,挤出空气后 扎紧口.放入热水中.请观察现象.
讨论
你观察到了什么现象? 塑料袋膨胀,酒精液体消失. 想想看,从热水中拿出塑料袋,过一会 又有什么变化? 塑料袋变瘪了,内壁附着小液滴.
分析
为什么塑料袋会鼓起来,酒精液体去哪了? 袋中的酒精受热变成了气体,所以塑料袋 膨胀. 最后塑料袋里的小液滴是什么?为什么? 是酒精,因为水没有进去.
象很缓慢. 3.这种汽化现象只在液体表面发生,且与液体表面
流动的气流快慢有关.液体表面流动的气流越快, 这种汽化现象越快.
小结 蒸发是一种在任何温度下,只在液体表 面发生的缓慢的汽化现象.
想想做做
将酒精滴在手背上,擦在手背上,或用手扇,有 什么感觉?
感觉:
滴上、擦上酒精的地方有清凉的感觉,用手 扇时会感到更凉.
这说明了什么? 结论:
蒸发过程需要吸热,蒸发有制冷作用.
思考 你能总结一下影响蒸发快慢的因素吗?
小结: 1.液体的温度越高蒸发越快.2.液体表面积
越大蒸发越快.3.液体表面空气流动越快蒸发越快.
想想做做
把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇, 温度计读数会有变化吗?
现象:
温度计读数先下降后上升. 为什么会产生这种现象? 原因: 因为液体在蒸发过程中要吸热使周围和它 接触的物体温度降低,所以温度计示数先下降 后上升.
燃烧学第三章课件
Q
net ,ar
=
xQ
1
+
(1 −
x )Q
2
KJ m
3
按各成分气体发热量之和计算
查表获得各成分气体的发热量 燃料发热量的测试 实验测定:容克式量热计
第三节 高炉煤气
组成成分 炼铁炉的副产品,在冶炼过程中主要生成CO,其 体积百分含量约为20%~30%。气体中含有大量 N2和CO2,其体积百分含量占63-70%左右,含尘 也很高60-80g/m3,使用前要除尘。 是一种无色无味、无臭的气体,主要可燃成分是 CO,所以毒性极大。注意:使用中特别要防止 煤气中毒。
H 2 O 湿 = 100 ×
பைடு நூலகம்
干 0.00124 g H 2 O 干 1 + 0.00124 g H 2 O
H O
2
湿
= 0 . 124 g
干
H O
2
100 100 + 0 . 124 g
g H O
2
很多数据表只有各温度下水蒸汽的饱和蒸 汽压,而没有直接的水蒸汽含量数据,此 时如何确定水蒸汽的含量
气体的过程。 发生炉煤气的热值一般为3780-11340KJ/m3。工业炉 中最常用的是混合发生炉煤气。发生炉煤气的成分主 要是CO、H2、CH4、N2等。
第六节 天然气
种类 干天然气:气田 伴生天然气或油性天然气:油田,含石油蒸汽 组成 CH4等碳氢化合物占90%以上、少量H2S、N2 、CO2 、 CO等。 发热量: 很高,33440-41800kg/m3 用途 工业燃料、化工原料、生活煤气、动力煤气、液化天然气
63680
10750
12630
第三章生物质的热解气化
3.1气化的基本原理
1.干馏气化 干馏气化其实是热解气体的一种特例,它是在完全无氧或只提供极 有限的氧使气化不至于大量发生情况下进行的生物质热解,也可描述成 生物质的部分气化。它主要是生物质的挥发分在一定温度作用下进行挥 发,生成四种产物:固体炭、木焦油和木醋液(可凝挥发物)与气化气
3.1气化的基本原理
蒸气, 水蒸气随着下述的三个反应区的
产物排出气化炉,而干物料则落入裂解区。
3.1气化的基本原理
2.裂解反应
在氧化区和还原区生成的热气体,在上行过程中经过裂解层,将生物 质加热。由前面叙述的气化原理可知,生物质受热后发生裂解反应。在 反应中,生物质中大部分的挥发分从固体中分离出去。由于生物质的裂 解需要大量的热量,在裂解区温度已降到400-600度。裂解反应方程式为
3.2气化炉及设计举例
可将流化床气化炉分为单床气化炉、双床气化炉、循环流化床气化炉及 携带床气化炉四种类型。 固定床气化炉 1.下吸式固定床气化炉
3.1气化的基本原理
气化的基本原理
为了清楚的描述气化过程,我们将以上吸式固定床气化炉(如图所示) 为例 ,具体分析生物质的气化过程。
1.生物质的干燥
在气化炉的最上层为干燥区,从上面
加入的生物质燃料直接进入到燥区湿物 料在这里同下面三个反应区生成的热气 体产物进行换热,使原料中的水分蒸发 出去,生物质物料由含有一定水分的原 料转变为干物料。干燥区的温度大约为 100-250度。干燥区的产物为干物料和水
3.1气化的基本原理
有利于气化反应的进行,但燃烧的生物质份额增加,产生的二氧化碳量 增加,使气体质量下降,理论最佳当量比为0.28,由于原料与气化方式 的不同,实际运行中,控制的最佳当量比在0.2-0.28之间。 2.气体产率 气体产率是指单位质量的原料气化后所产生气体燃料在标准状态下 的体积。 3.气体热值 气体热值是指单位体积气体燃料所包含的化学能。
人教物理八年级上册第三章第3节汽化和液化(共39张PPT)
7、如图所示,甲、乙两个房间里相同的电 炉上,相同的两壶水都已烧开,我们可以 根据所观察的__甲___房间壶嘴的上方“_白_气__”较 多,判断出____乙___房间的气温较高.
生活中的现象:
倒有水的容器, 下雨后的地面 时间长了会变干。 慢慢也会变干。
汽化
一、汽化物:质由液态变为气态的过程
想一想:
一杯水敞开口,过一段时间水面将有什 么变化?同样一杯水用酒精灯烧开,一 段时间后水面有没有变化?它们降低的 快慢一样吗?
二、汽化有两种方式:蒸发 和沸腾
蒸发: 在液体的表面进行的汽化现象
D、人体温度传给周围空气
3、打预防针用酒精棉球涂在皮肤上
C 消毒,有凉的感觉,这是因为( )
A、酒精温度低
B、酒精会挥发
C、酒精蒸发从人皮肤上吸热而致冷
D、以上说法都不对
4、浮着一层油的菜汤不易变冷,这
是因为(D)
A、油比水散热慢
B、菜汤原来温度高
C、水分蒸发会吸收大量的热
D、浮油阻碍了水分的蒸发
1、晾衣服时,为使湿衣服尽快变干,总 是把衣服放在向阳的地方,以提高
( 温度);把衣服摊开用衣架支起,是
为了(增大表面积),同时常放在通风
处,是为(加快空气流动),这样做都可
以(加快)蒸发。
2、夏天使用电扇,使人感觉凉爽,
这是因为(C)
A、电风扇吹得是凉风
B、电风扇吹风使空气温度降低
C、身上汗水蒸发加快,蒸发时吸热
4.打开电冰箱的门,可以看到冒出一些 “白气”,这是空_气__中__的__水__蒸__气__遇__冷__液__化__
形成的。
5、下列生活中的现象属于液化过程的是( )
A.冰雪消融
木材干燥学 第三章 干燥介质与载热体
热空气的传热作用
3.2 湿空气
湿空气是指含有水蒸气的空气。湿空气中的水蒸气在一定条 件下会发生集态变化,可以凝聚成液态或固态。
3.2.1 湿空气的性质
是干空气和水蒸气的混合物,干空气主 要是由N2、H2、O2、CO2、CO等和微量稀 有气体组成,组成气体之间不发生化学反应, 通常这些气体远离液态,可看作理想气体; 湿空气中水蒸气含量很少,水蒸气分压力很 低(0.003MPa~0.004MPa),其相应饱和温度 低于当时空气温度,湿空气中水蒸气一般都 处于过热状态,很接近理想空气性质。
ρv =mv /V= pv /RgvT
mv ---湿空气中水蒸气质量;V ---湿空气容积; Rgv ---水蒸气气体常数;pv ---湿空气中水蒸气分压力。
※绝对湿度只说明湿空气中所含水蒸气 的多少,不能表明湿空气所具有的吸 收水分的能力大小。 ※饱和湿空气的绝对湿度又称为湿容量 ,用ρs表示。
研究处于大气压力(Pb)或低于大气压力 下工程中的湿空气时,可做如下假设:
(1)将湿空气这种气相混合物作为理 想气体处理; (2)干空气不影响水蒸气与其凝结相 的相平衡,相平衡温度为水蒸气分压力 所对应的饱和温度; (3)当水蒸气凝结成液相水或固相冰 时,其中不含有溶解的空气。
湿空气的讨论和计算可遵循理想气体规律,其状 态参数间的关系用理想气体状态方程式(克拉贝龙状态 方程)表述,即
a)等d线,b)等h线, c)等t线 ,d)等φ线,e) 水蒸气分压力线 。
通过h-d图查得的参数则满足不了要求,这时往往通过湿空气热力性质表附录4来 查得相对精确一些的参数值。
3.2.4 湿空气的基本热力过程
(1)加热冷却过 程
湿空气加热,湿含 量d保持不变,在h-d图上 过程沿等d线方向上下移动。 加热中湿空气温度升高, 焓增加,相对湿度减小, 为图中的1→2。冷却过程 相反,为图中的1→2′。 过程中吸热量(或放热量) 等于焓的增量,即
人教版化学教材九年级(上下册)课后习题答案超详细
人教版化学教材九年级(上下册)详细第一章-走进化学世界课题1---化学使世界变得更加绚丽多彩课题2---化学是一门以实验为基础的科学课题3---走进化学实验室第一章小结第二章-我们周围的空气课题1---空气题号解析1 氮气氧气,氮气,氧气点拨:空气的成分注意使用的是体积分数,而不是质量分数。
2(1)B点拨:空气中含量最多的是氮气,且化学性质不活泼。
(2)C液态氧是氧气的液态存在形式,由一种物质组成,属于纯净(3)(3)A臭氧可以用化学式O3表示,有固定的组成,属于纯净物(4) C 点拨:稀有气体性质很不活泼,过去人们认为这些气体不跟其他物质发生化学反应,曾把它们叫做惰性气体。
但随着科学技术的发展,已经发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应,生成其他物质。
故C项错误。
3 氮气、氧气、二氧化碳、水点拨:此题属于开放性习题,引导学生从具体例子中来初步认识纯净物和混合物。
4 把空水杯或空饮料瓶口向下按入水中,水不能进入杯中或瓶中。
5 去过;感受不一样;在城镇繁华街道附近,空气质量较差,农村广阔的田野空气质量好,清新,安静。
点拨:此题属于开放式的习题,学生答案可有多种,不强求一致。
造成城镇繁华街道附近空气质量差的原因是多方面的,如污染物较多、机动车尾气、尘土、细菌等,噪声也较大。
农村污染物较少,且绿色植物较多,光合作用强一些,所以空气质量好。
6 (1)氧气动植物的呼吸离不开氧气,燃料燃烧离不开氧气,炼钢、气焊以及化工生产和宇宙航行等都要用到氧气。
(2)氮气制硝酸和化肥的主要原料,焊接金属时用氮气作保护气,灯泡中充氮气以延长使用寿命,食品包装时充氮气以防腐等。
(3)稀有气体焊接金属时用稀有气体来隔绝空气,灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用;充人灯泡制成多种用途的电光源;用于激光技术;氦可用于制造低温环境;氙可用于医疗麻醉等。
点拨:此题属于开放式的习题,学生可从多方面来认识空气是一种宝贵的自然资源。
八年级物理上册第三章第3节 汽化和液化
第三章第三节 汽化和液化
引入
液态和气态之间能否进行相互转化呢? 熔化
固态
液态 凝固
气态
实验1: 在气球或塑料袋中滴入酒精,
挤出空气后扎紧口。放入热水中。 请观察现象。
引入 汽化和液化
物质从液态变成气 态的过程叫汽化,需要 吸热。
气球膨胀
物质从气态回到 液态的过程叫液化, 需要放热。
气球收缩
分解目标
5.戴眼镜的乘客乘坐冷气很强的出租车一段时间后
下车,有时会发现眼镜镜片模糊。此现象是由于 车外空气中的水蒸气遇到冰冷的镜片发生( A )
A.液化
B.汽化
C.熔化
D.凝固
6.夏天,从冰箱里取出瓶装矿泉水时,会发现瓶的 外壁“出汗”,这是因为( B )
A.水会从瓶内慢慢渗出
B.空气中的水蒸气遇冷液化
C.瓶外壁的水不断汽化
(4)注意观察沸腾前和沸腾时气泡产生的部位以及运动 过程中大小的变化,观察水温度的变化,并做好记录。
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 …温度/℃Leabharlann 水中气泡 变化情况水的声音
停止加热
85
沸腾前:
沸腾时: 沸腾前较________(大\小) 沸腾时较_________(大\小) 水_________(能\不能)继续沸腾。
目标二:沸腾 学习环节三:【展示分享】
4.分析数据和图像得出探究结论 (1)温度变化规律: 沸腾前,水吸热温度升高。
沸腾过程中,水吸 热温度保持不变。
(2)液体沸腾的条件:达到一定的温度,继续吸热。
目标二:沸腾
实验注意事项: (1)安装实验器材时,温度计的玻璃泡不能碰到容器底 或者容器壁。 (2)应该用酒精灯的外焰加热。 (3)烧杯中水要适量,太少温度计玻璃泡不能全部浸入 水中,太多加热时间太长。 (4)硬纸板作用:减少热量散失,缩短加热时间 (5)液体沸点与液面上方气压有关,气压越高沸点越高, 气压越低沸点越低。水在标准大气压下沸点是100℃
人教版物理八年级第三章第三节汽化和液化 第四节 升华和凝华 课件(共34张PPT)
探究蒸发快慢与液体的温度的两幅图:AC 探究蒸发快慢与液体表面积的两幅图:AB
探究蒸发快慢与液体上方空气流速的两幅图
AD
取两支温度计,先观察它们的示数。然后在其中一支温度计的玻璃泡上用浸 了酒精的棉花抹湿,再观察两支温度计的示数变化情况。 酒精蒸发时要从温度计的玻璃泡上吸收热量,使温度计示数下降。
酒精擦在手上,手为什么会感觉到冷? 酒精蒸发,需要吸收热量
液体在蒸发过程中吸热,致使它依附的 物体温度下降--蒸发制冷
控制变量法:物理学中对于多变量的问题,常常 采用控制变量的方法,把多变量的问题变成多个 单变量的问题,控制其他变量不变而只改变其中 的某一个因素,从而研究这个因素对事物影响。
物质由液态变为气态的过程叫做 汽化(吸热)。
三、进行实验
90 93 97 99 100 100 100
温度/℃
105
100
95
90
0
5
15
时间/min
实验现象
1.沸腾前气泡由大变小, 吸热,温度升高。 沸腾时气泡由小变大, 吸热,温度不变。 2.停止加热,不再沸腾。
温度
实验结论
液体沸腾时都有确 定的温度,沸点。
沸腾条件:达到沸点,1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
分析表中数据可知,水的沸点是___9_8____℃。水沸腾时需要___吸_____热,水沸腾时的温度特点是 __保__持__不__变____。 (3)水沸腾时烧杯上方出现了大量“白气”,“白气”的形成经过的物态变化是__液__化__。 (4)某组同学在相同条件下,用不同质量的水进行了两次实验,得到如图乙所示的温度-时间图象, 根据图象可知,用较多的水进行实验得到的是____b____(选填“a”或“b” )图线。
2021-2022学年人教版物理八上第三章第3节《汽化和液化》课时练(教师版)
2021-2022学年人教版物理八上第三章第3节《汽化和液化》课时练一、单选题1.(2021·常德)电饭煲煮饭煮熟后,揭开锅盖时往往会有水从锅盖上流下,锅盖上的水经历的物态变化是()A. 先熔化后凝华B. 先凝固后汽化C. 先汽化后液化D. 先熔化后液化【答案】C【考点】汽化及汽化吸热的特点,液化及液化放热【解析】【解答】煮饭时,水汽化成高温水蒸气,揭开锅盖时,高温水蒸气遇冷液化成小水滴附在锅盖上,锅盖上的水经历先汽化后液化,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体由气态变为液态的过程称为液化,液化放热,物体由液态变为气态的过程称为汽化,汽化吸热,结合选项分析求解即可。
2.(2021·朝阳模拟)小阳烧水时看到壶嘴往外冒“热气”的现象,联想到了夏天雪糕周围冒“冷气”的现象。
下列说法中正确的是()A. 冷气是小水珠,热气是水蒸气B. 冷气和热气都是液化形成的小水珠C. 冷气和热气都是汽化形成的水蒸气D. 冷气是液化形成的,热气是汽化形成的【答案】B【考点】汽化及汽化吸热的特点,液化及液化放热【解析】【解答】夏天雪糕周围冒“冷气”是由于空气中的水蒸气遇到较冷的雪糕时,液化而成的小水滴;烧开水时壶嘴里冒“热气”,是由于从壶中热水汽化成的高温水蒸气遇到外界较冷的空气液化而成的小水滴。
故“冷气”和“热气”本质是相同的,但水蒸气的来源不同,前者来源于空气中、后者是由热水汽化生成的。
故答案为:B【分析】物体由气态变为液态的过程称为液化,液化放热,物体由液态变为气态的过程称为汽化,汽化吸热,结合选项分析求解即可。
3.(2021·武侯模拟)冬天浴室里,甲、乙两根并行排列的水管,甲的表面有很多小水珠,乙则没有,可能的原因是()A. 甲管、乙管都装有热水B. 甲管、乙管都装有冷水C. 甲管装有热水,乙管装有冷水D. 甲管装有冷水,乙管装有热水【答案】 D【考点】液化及液化放热【解析】【解答】水蒸气遇到热水管不易液化,遇到冷水管放热发生液化现象,故甲为冷水管,乙为热水管,ABC不符合题意,D符合题意。
第3章-气体与蒸汽的性质-蒸汽部分
二、蒸汽的热力性质图
1、 T S 图
T
pc
C
Tc
Ⅲ
Ⅰ
2'
2x 1x
2" 1"
Ⅱ
1'
20 10
x
主要用 于循环 效率分 析。
s
水蒸汽的T-s图
二、蒸汽的热力性质图
定压加热
T
C 1
1" 1'
10
3 2
绝 热 膨 胀
x2
绝热压缩
定压(定温)放热
s
水蒸汽的T-s图
完整的T-S图具有以下曲线
⑴饱和曲线BCD BC-饱和液体线 CD-饱和蒸汽线 ⑵ 等P线,以蓝线表示 ⑶ 等H线,以红线表示
0 0.0010002 40 0.0010078 60 15.34 温度增加 80 16.27 18.12 120
0.0010002 0.0010078 0.0010171 8.119 9.052
过热蒸汽
• 热力学性质表很简单,它是把热力学性质以 一一对应的表格形式表示出来,其特点表现 在:对确定点数据准确,但对非确定点需要 内插计算,一般用直线内插。
p
C
水蒸汽的p-v图和T-s图
T
pc
C
2
Ⅰ 0
Tc
2'
T
Ⅲ Ⅰ
2'
Tc
Ⅲ
2x
Ⅱ
2" 1'
2x 1x
2" 1"
Ⅱ 10
1'
1x
1"
20
10
x x
v
s
水的临界参数
3 pc 22.115MPa; tc 374.12℃; vc 0.003147m /kg;
3-3汽化和液化PPT课件(人教版)
课堂讲授
例1:【解析】A中无论是晶体还是非晶体,在融化过程中都需要吸热,该选 项说法不正确;B中夏天扇扇子,加快了汗液的蒸发,蒸发吸热,因此人会感 动凉快,该选项说法正确;C中高压锅内的气压很高,提高了液体的沸点,从 而能够使食物熟得更快,该选项说法不正确;D中夏天打开冰箱门看到的“白 气”,是周围温度较高的水蒸气遇到从冰箱里冒出来的温度较低的水蒸气液化 而成的小水滴,该选项说法不正确。
课堂讲授
知识点2:蒸发 4.蒸发与沸腾 (2)蒸发与沸腾的比较
课堂讲授
知识点2:蒸发 例 1:室内温度为20℃,此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻
璃泡上,随着酒精的迅速蒸发,在图中哪幅图正确反应了温 度计读数随时间的变化( C )
课堂讲授
例1:【解析】因室内温度为20℃,所以温度计开始示数是20℃,排除选项D; 当将浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上时,随着酒精的迅速蒸发, 会带走一部分热量,温度计的示数会降低,排除选项A;但当酒精蒸发完后, 温度计的示数会上升,最终与室温相同,排除选项B。
课堂讲授
知识点2:蒸发 1.定义 在任何温度下都能产生的、并且只在液体表面产生的汽化现象。 2.影响蒸发快慢的因素: (1)液体温度的高低。液体温度越高,蒸发越快。 (2)液体表面积的大小。液体表面积越大,蒸发越大。 (3)液体表面上空气流动的快慢。液体表面上空气流动越快,蒸发越快。 特别警示 蒸发是只在液体表面产生的,在任何温度下都能进行的缓慢的 汽化现象。
沸腾
探究水沸腾时温度变化的特点 你认真视察过水的沸腾吗?水在沸腾时有
环境化学(袁加程)第三章水环境化学PPT课件
1.00 × 10-4 mol/L from OH-
Alk = 1.00 × 10-3 mol/L
20
2. 天然水体中的化学平衡
若一个天然水的pH为7.0,碱度为1.4mmol/L,求需加多少酸 才能把水体的pH降低到6.0?
27
4. 水体的自净作用与水环境容量
4.2 水体自净特征
• 水体中的污染物在自净过程中浓度是逐渐下降的; • 大多数有毒污染物转变为低毒或无毒化合物; • 重金属从溶解状态被吸附或转变为不溶性化合物,沉淀入底泥; • 复杂的有机物都能被微生物利用和分解; • 不稳定的污染物变为稳定的化合物; • 水中溶解氧急剧下降到最低点后又缓慢上升,并恢复到正常水平; • 水中生物种类和个体数量大量减少,然后生物种类和个体数量也 逐渐随之回升,最终趋于正常的生物分布。
5
1. 天然水的基本特性 1.3 水的结构
四面体结构
6
2. 天然水体中的化学平衡
2.1 气态物质在水中的溶解平衡
大气中的气体与溶液中 同种气体间的平衡为:
KH 是各种气体在一 定温度下的亨利定
律常数(mol/L·Pa);
[G(aq)] = KH×pG
亨利定律并不能说明气体在溶液中进一步的化学反应。溶 解于水中的实际气体的量,可以大大高于亨利定律表示的 量。
2 3
]
3
]
[ HCO
3
]
K 1 [ H 2 CO [H ]
3]
[ CO
2 3
]
K 2 K 1 [ H 2 CO [H ]
工程热力学第三章气体和蒸气的性质
•
capacity per unit of mass)
•质量定容热容(比定容热容)
•及
•(constant volume specific heat
• capacity per unit of mass)
•二、理想气体比定压热容,比定容热容和迈耶公式
•1.比热容一般表达式
•代入式(A)得
•2. cV
h’=191.76, h”=2583.7
s’=0. 649 0, s”=8.1481
t
v
h
s
v
h
s
v
h
s
℃ m3/kg kJ/kg kJ/(kg· m3/kg kJ/kg kJ/(kg· m3/kg kJ/kg kJ/(kg·
K)
K)
K)
0 0.0010002 -0.05 -0.0002 0.0010002 -0.05 -0.0002 0.0010002 -0.04 -0.0002 10 130.598 2519.0 8.9938 0.0010003 42.01 0.1510 0.0010003 42.01 0.1510
•本例说明:低温高压时,应用理想气体假设有较大误差。
•例A411133
•讨论理想气体状态方程式
•3–2 理想气体的比热容
•一、比热容(specific heat)定义和分类 •c与过程有关
•定义: •分类:
•c是温度的函数
•按物 量
•质量热容(比热容)c J/(kg·K)
•(specific heat capacity per unit of mass)
• 干饱和蒸汽(dry-saturated vapor; dry vapor )
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二者同时进行。
2、饱和状态
——液体和蒸气处于动态平衡的状态。
汽化速度=液化速度时,汽化和凝结仍 在不断进行,但总效果使状态不再变化。
干饱和蒸 气 (饱和蒸 气)
(1)饱和温度ts和饱和压力ps
在饱和状态下,气液温度相同,称为饱和温度; 此时蒸气的压力也确定不变,称为饱和压力。
ps
汽 化 液 化
饱和温度ts 饱和压力ps
第三节
蒸气的热力性质和热力过程
基本知识点
水蒸气的定压产生过程、五种聚集状态;
水蒸气状态参数的确定;
水蒸气热力性质图表的应用;
水蒸气热力过程中功量和热量的计算。
水蒸气是实际气体!
水蒸气
在空气、燃气中含量极小,可当作理想气体处理; 一般情况下距液态较近,为实际气体。
18世纪,蒸气机的发明,是唯一工质; 内燃机发明,才有燃气工质; 目前水蒸气仍是火力发电、核电、供暖、化工的主要工质。
优点: 便宜,易得,无毒,膨胀性能好,传热性能好。
在热力过程中,经常发生相变,具有五种聚集状态, 其状态变化关系比理想气体复杂得多; 需要使用专门的水蒸气热力性质图表, 确定其状态参数以及进行热力计算。
汽相和液相
过热器 锅 炉 汽轮机
固相不流动,
更关心汽液两相
发电机 凝 汽 器 给水泵
基本概念
c
干饱和蒸汽
d
过热蒸汽
e
(v, 蒸汽的干度x mg mg、mf分别为湿饱和蒸汽中 x mf mg 干饱和蒸汽与饱和水的质量。
H2O的聚集状态及其判别依据
p p
p v0
未饱和水
p
t>ts
p
t<ts v'
ts
ts vx
v''
ts
v
a
b
饱和水
湿饱和蒸汽
c
干饱和蒸汽
d
过热蒸汽
e
t < ts v < v’ h < h’ s < s’
t =ts v=v’ h=h’ s=s’
x=0
t =ts v ’< v <v’’ h ’< h <h’’ s ’< s <s’’
0<x<1 p= f(ts)=定值
t =ts v=v’’ h=h’’ s=s’’
x=1
t > ts v > v’’ h > h’’ s > s’’
ps = f (ts) 一一对应
不变
ts
饱和液体
放掉一些水,ts不变, ps?
t
s
ps
ts不变, ps不变。
饱和状态
t ps=1.01325bar 青藏ps=0.6bar 高压锅ps=1.6bar
s
ps ts=100 ℃ ts=85.95 ℃ ts=113.32 ℃
ps ts
(2)临界点
•
当温度超过一定值tC时,无论压力p多高也不能使气体液 化,此时液相不可能存在,只可能是气相。
1、汽化和液化
汽化:由液态变成气态的物理过程。
(不涉及化学变化) 蒸发:汽液表面上的汽化 沸腾:表面和液体内部同时发生的汽化 汽化速度取决于液体的温度。温度越高,汽化越快。
°° °° ° ° ° ° °°° ° ° ° ° °
液化:由气态转变为液态的过程,又称凝结。
液化速度取决于空间蒸气的压力。压力越大,液化越快。
水的定压加热过程在p-v图和T-s图上的表示
q1
r
qsu
水蒸气定压加热过程的p-v图和T-s图
一点,二线,三区,五态
p
p pc
T
p pc pc
C pc a3 b3 c3 d 3 e3 T Tc Tc a2 b2 c2 d 2 e2 T c
a1 b1
T Tc
c1
A
e d 1 3 b3 c3 d 2 b2 c2 d1 c1 b1 d1 e1 A B B a a a3 1 2
水的饱和线、三相线和临界点
饱和液线 临界点 饱和气线
固 液 气-液
p
三相线
饱和固线
气-固
T
v
四条线:三条饱和线、一条三相线 一个点:临界点
思考题
1. 北方冬天晾在外边的衣服,是否经过液相? 2. 有没有500º C的液态水? 没有 (t > tC) 3. 有没有- 3℃ 的蒸气? 有
4. 有没有500kPa 的液态水?
没有 (p < pTP)
一、定压下水蒸气的发生过程
p
p v0 未饱和水
p ts ts v''
p
t>ts
p
t<ts v'
ts
vx
v
a
b
(v, h, s)
饱和水 湿饱和蒸汽 干饱和蒸汽 过热蒸汽
c
d
e
(v, h, s)
汽化阶段 过热阶段
预热阶段
H 2 O的五种集态
过热蒸汽
各阶段特点:
• 这个温度tC称为临界温度。 • 与临界温度相对应的饱和压力pC称为临界压力。
• (tC ,pC)是液相和气相能够平衡共存时的最高值。 • 永久气体——温度t > tC的气体。
• 临界参数是物质的固有参数,不同物质其值不同。
H 2O的临界参数 tC 374.15 C pC 22.120MPa
(3) 理想气体
h f (T )
过冷度 t过冷 ts t
实际气体汽化时,t=ts不变,但h值增加。
(4) 未饱和水
过冷水
过热蒸汽 过热度 t过热 t ts
x=0
p v0
未饱和水
0<x<1
p
ts
x=1
p ts
v'' ts
p
t>ts
p
t<ts v'
vx
mg mf
v
a
b
饱和水
湿饱和蒸汽 ?
vC 0.00326m3/kg hC 2100kJ/kg sC 4.429kJ/kg
(3)三相点
• • • • • •
当压力低于某一个值pTP时,液相也不可能存在, 而只可能是气相或固相。 这个压力pTP称为三相点压力。 与三相点压力相对应的饱和温度tTP称为三相点温度。 (tTP ,pTP)是最低的饱和温度和饱和压力。 不同物质的三相点所对应的参数不同。 各种物质在三相点的温度和压力为定值,比体积则 随三者的混合比例不同而异。 H2O水 pTP 611.2 Pa tTP 0.01 C vTP ?
C
e3
e2
v
s
一点,二线,三区,五态
一点:临界状态点 二线:饱和水线(下界线x=0) 饱和线 饱和蒸汽线(上界线x=1) 三区:未饱和区(下界线左侧) 湿蒸汽区(两相区、饱和区,上下界线之间) 过热蒸汽区(上界线右侧) 五态:未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽
饱和蒸汽
(0.1MPa、 0.01 C) 未饱和水 (过冷水)
湿蒸汽
饱和水
h” h
h0
h’
水蒸气定压发生过程说明
(1) (2)
Q U W U pdV U pV U ( pV ) H
S S f S g 0
加热时只有熵永远增加