高中物理 第2章 气体定律与人类生活 2.5 空气湿度与人类生活学业分层测评 沪科版选修33
高中物理第2章气体定律与人类生活2.5空气湿度与人类生活课件沪科版选修3-3
(1)空气的潮湿情况不是由空气的绝对湿度决定,而是由空气的相对湿度决 定的,在判断过程中应根据相对湿度的定义公式并查表求出一定温度下空气的 相对湿度来解答.
(2)相对湿度越大,水蒸汽越接近饱和,水分蒸发越慢,人会感到越潮湿.
4.湿度的影响 (1) 相对湿度与雨、雾、露等天பைடு நூலகம்现象有密切联系. (2)相对湿度对人们的生活影响很大:过小,人体的水分散失 加快.过大, 抑制人体 散热. (3)相对湿度对 植物生长有很大影响. (4)相对湿度与建筑、国防、运输、储藏等都有密切关系,对工业生产的影 响也很大.
[再判断] 1.平常所说的湿度指相对湿度,即空气中所含水蒸汽的压强.( ×) 2.对人们生活产生影响的主要是相对湿度.( √ ) 3.干湿泡湿度计使用简便,但误差较大.( ×)
知
识
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一
2.5 空气湿度与人类生活
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知
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1.知道饱和汽、未饱和汽,了解在一定 温度下未饱和汽的密度小于饱和汽的密 度. 2.知道什么是饱和汽压,了解饱和汽压 与温度有关,知道温度不变时饱和汽压 与体积无关.(难点) 3.知道什么是绝对湿度和相对湿度,知 道干湿泡湿度计的原理.(重点) 4.了解本节知识在生活、生产中的应用, 增强理论联系实际的意识.
[再判断] 1.达到饱和汽时,液面上的气体分子的密度不断增加.( ×) 2.达到饱和汽时,液面上的气体分子的密度不变.( √ ) 3.达到饱和汽时,蒸发和凝结达到动态平衡.( √ )
(1)饱和汽的蒸汽密度和压强都只与温度有关,与体积无关,温度升高时,不 仅分子的平均动能增大,而且分子密度也增大,单位时间内与器壁单位面积的 碰撞次数也增大,因此饱和汽压随温度的升高而增大,饱和汽不遵守气体实验 定律.
高中物理第2章气体定律与人类生活1气体的状态2玻意耳定律精练(含解析)沪教版选修3-3
气体的状态玻意耳定律1。
理解气体的状态和状态参量的意义.会进行热力学温度跟摄氏温度之间的换算.(重点) 2。
会计算气体的压强,知道压强的不同单位,必要时会进行换算.3。
掌握玻意耳定律,并能应用它解决气体的等温变化问题.(重点+难点)4.知道气体等温变化的p-V图像,即等温线.,一、描述气体状态的状态参量1.在物理学中,可以用温度T、体积V、压强p来描述一定质量气体的宏观状态,这三个物理量叫做气体的状态参量.2.在国际单位制中,用热力学温标表示的温度,叫做热力学温度.用符号T表示,它的单位是开尔文,简称开,符号是K.它与摄氏温度的关系是T=t+273。
15.3.体积:气体的体积是指气体分子能达到的空间.在国际单位制中,其单位是立方米,符号m3。
体积的单位还有升(L)、毫升(mL).1 L=10-3m3,1 mL=10-6m3。
4.压强:气体作用在器壁单位面积上的压力叫压强.在国际单位制中,压强的单位是帕,符号Pa。
1 Pa=1 N/m2,常用的单位还有标准大气压(atm),1 atm=1。
01×105 Pa=76 cmHg。
二、怎样研究气体的状态变化一定质量的理想气体,如果其状态参量中有两个或者三个发生了变化,我们就说气体的状态发生了变化,只有一个参量发生变化而其他参量不变的情形是不会发生的.1.在物理学上,忽略分子本身体积和分子间的引力和斥力作用的气体叫做理想气体.实验指出,当温度不太低,压强不太大时,所有的气体都可以看做理想气体.2.在研究气体的状态变化时,我们采用了控制变量法,即先保持一个参量不变,研究其他两个参量之间的关系,进而确定三个参量之间的变化规律.3.使一定质量的气体在温度保持不变的情况下发生的状态变化过程,叫做等温过程,相应地,还有等容过程和等压过程.三、探究气体等温变化规律1.实验装置如图所示.以厚壁玻璃管内一定质量的空气作为研究对象.通过脚踏泵对管内的空气施加不同的压强,使管内空气的体积发生相应的变化.然后在压强计和刻度尺上读出气体的压强和相应的体积.2.实验结论(1)内容:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比.(2)公式:错误!=错误!或p1V1=p2V2.四、玻意耳定律的微观解释一定质量的气体,温度保持不变时,分子的平均动能是一定的,压强的大小完全由分子密度决定.当体积减小为原来的一半时,分子密度增大为原来的2倍,因此压强也增大为原来的2倍,即气体的压强与体积的乘积不变,或者说气体的压强与体积成反比.气体压强的计算1.静止或匀速运动系统中压强的计算方法(1)参考液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程消去面积,得到液片两侧压强相等.进而求得气体压强.例如,图中粗细均匀的U形管中封闭了一定质量的气体A,在其最低处取一液片B,由其两侧受力平衡可知(p A+p h0)S=(p0+p h+p h0)S。
2016-2017学年高中物理第2章气体定律与人类生活2.5空气湿度与人类生活教师用书沪科版选修3-3
2.5 空气湿度与人类生活学习目标知识脉络1.知道饱和汽、未饱和汽,了解在一定温度下未饱和汽的密度小于饱和汽的密度.2.知道什么是饱和汽压,了解饱和汽压与温度有关,知道温度不变时饱和汽压与体积无关.(难点)3.知道什么是绝对湿度和相对湿度,知道干湿泡湿度计的原理.(重点)4.了解本节知识在生活、生产中的应用,增强理论联系实际的意识.未饱和汽与饱和汽、饱和汽压[先填空]1.动态平衡从液体中飞出的分子数目与返回液体的分子数目相等,液体不会再减少,蒸汽的密度也不会再增加,达到一种动态平衡.2.饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽:与液体处于动态平衡的蒸汽.(2)未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸汽.3.饱和汽压(1)定义饱和汽所具有的压强,叫做液体的饱和汽压.(2)特点液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关.[再判断]1.达到饱和汽时,液面上的气体分子的密度不断增加.(×)2.达到饱和汽时,液面上的气体分子的密度不变.(√)3.达到饱和汽时,蒸发和凝结达到动态平衡.(√)[后思考]液面上部的蒸汽达到饱和时,还有没有液体分子从液面飞出?为什么这时从宏观上来看液体不再蒸发?【提示】仍然有液体分子从液面飞出.因为这时从液面飞出去的分子数目与从蒸汽回到液体中的分子数目相等,液体不再减少,蒸汽的密度也不再增加,达到了动态平衡,从宏观上看蒸发停止.1.动态平衡在密闭容器里的液体一方面不断有液体分子从液面飞出成为蒸汽分子;另一方面,由于蒸汽分子的无规则运动,互相碰撞,也不断地返回液体中,当单位时间内从液面飞出的分子数等于返回液体的分子数时,液面上方的蒸汽密度就保持不变,液体也不会减小,称为液体和蒸汽之间达到了动态平衡.2.动态平衡时液体的特点(1)处于动态平衡时,液体的蒸发仍在进行;(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.3.饱和汽的形成飞出液体的分子和回到液体的分子数目达到相同.4.饱和汽的特点(1)一定温度下有一定的汽密度.(2)一定温度下有一定的压强(饱和汽压).(3)凡与密闭容器里的液体(如拧紧盖的半瓶墨水)长期共存的汽必是饱和汽.5.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.挥发性大的液体,饱和汽压大.例如,20 ℃时乙醚的饱和汽压为5.87×104Pa,水的饱和汽压为2.34×103Pa,水银的饱和汽压很小,20 ℃时仅为1.60×10-1Pa,所以水银气压计中水银柱上方的空间可以认为是真空.(2)饱和汽压跟温度有关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,同时蒸汽中分子热运动的平均动能也增大,这也导致饱和汽压增大.(3)饱和汽压与体积无关饱和汽的液体与气体的平衡状态是一种动态平衡,当达到饱和的蒸汽体积发生变化时,密度也要变化,动态平衡就被破坏.重新达到平衡后,在温度不变的情况下,饱和汽压也是不变的,故饱和汽压跟体积无关.(4)饱和汽与未饱和汽的比较比较项目饱和汽未饱和汽定义跟液体处于动态平衡的汽还没有达到饱和状态的汽特点(1)一定温度下有一定的汽密度(2)一定温度下有一定的压强(饱和汽压) (3)不遵守理想气体定律(1)一定温度下,未饱和汽的密度和压强都比饱和汽的小(2)近似遵守理想气体定律转化饱和汽变为未饱和汽的方法:(1)温度不变,减小汽的密度(2)体积不变,提高汽的温度未饱和汽变成饱和汽的方法是:(1)温度不变时,增加汽的密度(2)体积不变时,降低汽的温度【说明】饱和汽压随温度的升高而增大.饱和汽压与蒸汽所占的体积无关,也和这体积中有无其他气体无关.1.将未饱和汽转化成饱和汽,下列方法可行的是( )A.保持温度不变,减小体积B.保持温度不变,减小压强C.保持体积不变,降低温度D.保持体积不变,减小压强E.保持温度不变,增大体积【解析】保持温度不变,减小体积,可以增大压强,使未饱和汽达到饱和汽压成为饱和汽,A对,B、E错.体积不变,降低温度,饱和汽压降低,也可以使未饱和汽的压强达到饱和汽压;体积不变,减小压强,使得饱和汽的温度降低,从而使饱和汽压降低,C、D对.【答案】ACD2.关于饱和汽压,下列说法正确的是( )A.温度相同的不同饱和汽,饱和汽压一般不同B.温度升高时,饱和汽压增大C.温度升高时,饱和汽压减小D.饱和汽压与饱和汽的体积无关E.饱和汽压与饱和汽的体积有关【解析】同一气体的饱和汽压仅由温度决定,温度升高,饱和汽压增大;与气体的体积及外界大气压无关,不同气体的饱和汽密度在同一温度一般不同,从而饱和汽压不同.故A、B、D正确.【答案】ABD3.如图251所示,一个有活塞的密闭容器内盛有饱和水蒸汽与少量的水,则可能发生的现象是( )图251A.温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内压强会增大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,容器内压强不会变D.不移动活塞而将容器放在沸水中,容器内压强不变E.不移动活塞而将容器放在沸水中,容器内压强变大【解析】慢慢推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、C正确;不移动活塞而将容器放入沸水中,容器内饱和汽温度升高,故压强变大,D错误,E正确.【答案】BCE(1)饱和汽的蒸汽密度和压强都只与温度有关,与体积无关,温度升高时,不仅分子的平均动能增大,而且分子密度也增大,单位时间内与器壁单位面积的碰撞次数也增大,因此饱和汽压随温度的升高而增大,饱和汽不遵守气体实验定律.(2)在一定温度下,未饱和汽的密度和压强都比饱和汽小.未饱和汽的性质与真实气体相同,近似遵守气体实验定律.绝对湿度与相对湿度、湿度的影响[先填空]1.绝对湿度空气中所含水蒸汽的压强.2.相对湿度(1)定义:某温度时空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压的百分比.(2)相对湿度(B)=水蒸汽的压强p同温度下水的饱和汽压p s×100%.3.干湿泡湿度计(1)结构:由两支并排放置的普通温度计构成,一支温度计按照常规使用,另一支温度计的玻璃泡上包着棉纱布,纱布的下端浸入水中,能使玻璃泡保持潮湿.(2)原理:由于水的蒸发,湿泡温度计的示数总要低一些,空气的相对湿度越小,玻璃泡上的水分蒸发越快,湿泡温度计的示数越小,两个温度计指示的温度差越大,反之越小,根据两个温度计的温度差,就可以确定相对湿度的大小.4.湿度的影响(1)相对湿度与雨、雾、露等天气现象有密切联系.(2)相对湿度对人们的生活影响很大:过小,人体的水分散失加快.过大,抑制人体散热.(3)相对湿度对植物生长有很大影响.(4)相对湿度与建筑、国防、运输、储藏等都有密切关系,对工业生产的影响也很大.[再判断]1.平常所说的湿度指相对湿度,即空气中所含水蒸汽的压强.(×)2.对人们生活产生影响的主要是相对湿度.(√)3.干湿泡湿度计使用简便,但误差较大.(×)[后思考]阴雨连绵的夏天,人们会感到气闷;寒冷的冬季,人们会感到口腔和鼻腔难受,为什么?【提示】空气的潮湿程度对生活和生产有很大的影响.空气太潮湿,人会感到气闷,物体也容易发霉;空气太干燥,口腔和鼻腔会感到难受,植物容易枯萎.1.影响相对湿度的因素相对湿度与绝对湿度和温度都有关系,在绝对湿度不变的情况下,温度越高,相对湿度越小,人感觉越干燥;温度越低,相对湿度越大,人感觉越潮湿.2.相对湿度的计算(1)相对湿度=水蒸汽的实际压强同温下水的饱和汽压×100%,即B =pp s×100%,知道了水蒸汽的实际压强和同温下水的饱和汽压,代入公式即可求得.(2)注意单位的统一,水蒸汽的实际压强和同温度下水的饱和汽压要采用同一单位. (3)在某一温度下,饱和汽压是一定值,知道了绝对湿度可以算出相对湿度;反之,知道了相对湿度也能算出绝对湿度.(4)空气的相对湿度不会超过100%,环境温度变化时,水的饱和汽压和水蒸汽的实际压强都发生变化.4.空气湿度对人们的生活有很大影响,当湿度与温度搭配得当,通风良好时,人们才会舒适.关于空气湿度,以下结论正确的是( )A .绝对湿度大而相对湿度不一定大,相对湿度大而绝对湿度也不一定大,必须指明温度这一条件B .相对湿度是100%,表明在当时的温度下,空气中水蒸汽已达到饱和状态C .在绝对湿度一定的情况下,气温降低时,相对湿度将减小D .在绝对湿度一定的情况下,气温升高时,相对湿度将减小E .在绝对湿度一定的情况下,气温升高时,相对湿度将增大【解析】 由相对湿度定义式B =pp s×100%,式中p 为空气中所含水蒸汽的实际压强,p s 为同一温度下水的饱和汽压,p s 在不同温度下的值是不同的,温度越高,p s 越大,故A 正确;相对湿度为100%,说明在当时的温度下,空气中所含水蒸汽的实际压强已达到饱和汽压,B 正确;绝对湿度p 不变时,气温降低,p s 减小,相对湿度增加,故C 、E 错,D 正确.【答案】 ABD5.在某温度时,水蒸汽的绝对气压为p =200 mmHg ,此时的相对湿度为50%,则此时的绝对湿度为多少?饱和汽压为多大?【解析】 根据绝对湿度的定义可知此时的绝对湿度为200 mmHg.由相对湿度B =pp s×100%可得p s =p B ×100%=2000.5mmHg =400 mmHg.【答案】 200 mmHg 400 mmHg(1)空气的潮湿情况不是由空气的绝对湿度决定,而是由空气的相对湿度决定的,在判断过程中应根据相对湿度的定义公式并查表求出一定温度下空气的相对湿度来解答.(2)相对湿度越大,水蒸汽越接近饱和,水分蒸发越慢,人会感到越潮湿.。
高中物理第2章气体定律与人类生活4理想气体状态方程精练(含解析)沪教版选修3-3
2.4 理想气体状态方程1。
知道什么是理想气体,理解理想气体的状态方程,掌握用理想气体实验定律进行定性分析的方法.(重点)2.理解理想气体状态方程的推导过程,掌握用理想气体状态方程进行定量计算的方法.(难点),一、理想气体状态方程1.一定质量的某种理想气体在从一个状态1变化到另一个状态2时,尽管其p、V、T都可能变化,但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变.也就是说错误!=错误!或错误!=C(C为恒量).两式都叫做一定质量的理想气体状态方程.2.气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例.一定质量的理想气体状态方程错误!=错误!.(1)当m、T不变时,则为p1V1=p2V2—-玻意耳定律.(2)当m、V不变时,则为错误!=错误!——查理定律.(3)当m、p不变时,则为错误!=错误!--盖-吕萨克定律.二、摩尔气体常量1.普适气体常量:R=错误!=8。
31 J/(mol·K).它适用于任何气体.2.克拉珀龙方程:对于质量为m的理想气体,设它的摩尔质量为M,则该气体的摩尔数为n =错误!,由此可得:pV=错误!RT或pV=nRT.对理想气体的理解1.理想气体的理解(1)理想气体是为了研究问题方便提出的一种理想模型,是实际气体的一种近似,实际上并不存在,就像力学中质点、电学中点电荷模型一样.(2)从宏观上讲,实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下,可视为理想气体.而在微观意义上,理想气体是指分子本身大小与分子间的距离相比可以忽略不计且分子间不存在相互作用的引力和斥力的气体.2.理想气体的特点(1)严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程.(2)理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可以忽略不计,分子可视为质点.(3)理想气体分子除碰撞外,无相互作用的引力和斥力,故无分子势能,理想气体的内能等于所有分子热运动动能之和,一定质量的理想气体内能只与温度有关.(多选)关于理想气体的性质,下列说法中正确的是()A.理想气体是一种假想的物理模型,实际并不存在B.理想气体的存在是一种人为规定,即它是一种严格遵守气体实验定律的气体C.一定质量的理想气体,内能增大,其温度一定升高了D.氦是液化温度最低的气体,任何情况下均可视为理想气体[解析]理想气体是在研究气体的性质过程中建立的一种理想化模型,现实中并不存在,其具备的特性均是人为规定的,A、B选项正确.对于理想气体,分子间不存在相互作用力,也就没有分子势能,其内能的变化即为分子动能的变化,宏观上表现为温度的变化,C 选项正确.实际中不易液化的气体,包括液化温度最低的氦气,只有温度不太低,压强不太大的条件下才可当做理想气体,在压强很大和温度很低的情形下,分子的大小和分子间的相互作用力就不能忽略,D选项错误.[答案] ABC1.(多选)关于理想气体,下列说法正确的是( )A.理想气体能严格地遵守气体实验定律B.实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下,可看成理想气体C.实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可看成理想气体D.所有的实际气体在任何情况下,都可以看成理想气体解析:选AC。
学业分层测评 第2章 2.1 气体的状态+2.2 玻意耳定律
学业分层测评(五)(建议用时:45分钟)[学业达标]1.对一定质量的气体,其中正确的是()A.温度发生变化时,体积和压强可以不变B.温度发生变化时,体积和压强至少有一个发生变化C.如果温度、体积和压强三个量都不变化,我们就说气体状态不变D.只有温度、体积和压强三个量都发生变化,我们才说气体状态变化了E.温度、体积、压强三个量中,有两个量发生了变化,则气体的状态就变化了【解析】p、V、T三个量中,可以两个量发生变化,一个量恒定,也可以三个量同时发生变化,而一个量变化,另外两个量不变的情况是不存在的,气体状态的变化就是p、V、T的变化.故B、C、E说法正确.【答案】2.一定质量的气体,在温度不变的条件下,将其压强变为原来的2倍,则()A.气体分子的平均动能增大B.气体分子的平均动能不变C.气体的密度变为原来的2倍D.气体的体积变为原来的一半E.气体的分子总数变为原来的2倍【解析】温度是分子平均动能的标志,由于温度不变,故分子的平均动能不变,据玻意耳定律得p1V1=2p1V2,解得:V2=V1,ρ1=,ρ2=可得:ρ1=ρ2,即ρ2=2ρ1,故B、C、D正确.【答案】3.在“探究气体等温变化的规律”实验中,下列说法中对实验的准确性影响较大的是()A.针筒封口处漏气B.采用横截面积较大的针筒C.针筒壁与活塞之间存在摩擦D.实验过程中用手去握针筒E.实验过程中缓慢推动活塞【解析】“探究气体等温变化的规律”实验前提是气体的质量和温度不变,针筒封口处漏气,则质量变小,用手握针筒,则温度升高,所以A、D符合题意;针筒的横截面积大,会使封闭的气体的体积大,结果更精确,B不符合;活塞与筒壁的摩擦影响活塞对气体的压强,影响实验的准确性,C符合;缓慢推动活塞,以保持温度不变,E不符合.【答案】4.在室内,将装有5 的6 L气体的容器的阀门打开后,与从容器中逸出的气体相当(设室内大气压强p0=1 ),下列说法不正确的是()A.5 ,3 L B.1 ,24 LC.5 ,4.8 L D.1 ,30 LE.5 ,1.2 L【解析】当气体从阀门跑出时,温度不变,所以p1V1=p2V2,当p2=1 时,得V2=30 L,逸出气体30 L-6 L=24 L,B正确.据p2(V2-V1)=p1V1′得V1′=4.8 L,所以逸出的气体相当于5 下的4.8 L气体,C正确.【答案】5.各种卡通形状的氢气球,受到孩子们的喜欢,特别是年幼的小孩,若小孩一不小心松手,氢气球会飞向天空,上升到一定高度会胀破,其原因的下列说法中正确的是()A.球内氢气温度升高B.球内氢气压强增大C.球外空气压强减小D.球内气体体积增大E.球内外的压力差超过球的承受限度【解析】氢气球上升时,由于高空处空气稀薄,球外空气的压强减小,球内气体要膨胀,到一定程度时,气球就会胀破.【答案】6.如图2-1-11所示,图线1和2分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线.下列说法正确的是()【导学号:35500018】图2-1-11A.图线1对应的温度高于图线2B.图线1对应的温度低于图线2C.气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中,分子间平均距离增大D.气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中,分子间平均距离减小E.气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中,气体分子的平均速率不变【解析】p-V图中,图线1在图线2外侧,其对应温度较高,图线1中,气体由状态A变为B为等温膨胀过程,体积增大,气体分子间的平均距离将增大,故选A、C、E.【答案】7.如图2-1-12所示是一定质量的某气体状态变化的p-V图像,则下列说法正确的是()图2-1-12A.气体做的是等温变化B.气体的压强从A到B一直减小C.气体的体积从A到B一直增大D.气体的三个状态参量一直都在变E.从A到B温度先降低后升高【解析】一定质量的气体的等温过程的p-V图像即等温线是双曲线中的一支,显然题图所示图线不是等温线,过程不是等温变化过程,选项A错误;从图线可知气体从A状态变为B状态的过程中,压强p在逐渐减小,体积V在不断增大,选项B、C正确;又因为该过程不是等温变化过程,所以气体的三个状态参量一直都在变化,选项D正确;从A到B温度先升高后降低,E错误.【答案】8.如图2-1-13所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为h1、h2和h3,则B端气体的压强为(已知大气压强为p0) .图2-1-13【解析】由题意知+ρ1=p0-ρ3,则=p0-ρg(h1+h3).【答案】p0-ρg(h1+h3)[能力提升]9.如图2-1-14所示,D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程,则下列说法正确的是()图2-1-14A.D→A是一个等温过程B.A→B是一个等温过程C.A与B的状态参量不同D.B→C体积减小,压强减小,温度不变E.B→C体积增大,压强减小,温度不变【解析】D→A是一个等温过程,A对;A、B两状态温度不同,A→B的过程中不变,则体积V不变,此过程中气体的压强、温度会发生变化,B错、C 对;B→C是一个等温过程,V增大,p减小,D错、E对.【答案】10.如图2-1-15所示,水银柱上面封闭一段气体,管内外水银面高度差h =72 ,大气压强为76 ,下列说法不正确的是()【导学号:35500019】图2-1-15A.将管稍上提,h不变B.将管稍上提,h变大C.将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 时,管内外水银面高度差也是70D.将管下插至C项所述位置时,管内外水银面高度差小于70E.将管下插至C项所述位置时,管内封闭气体的压强大于76【解析】由=C知,将管稍上提,体积变大,压强变小,内外液面差变大,A错,B对.同样下插时,体积变小,压强变大,内外液面差变小,D对,C、E错.【答案】11.如图2-1-16所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长l1=20 (可视为理想气体),两管中水银面等高.现将右端与一低压舱(未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面h=10 .(环境温度不变,大气压强p0=75 )图2-1-16求稳定后低压舱内的压强(用“”作单位).【解析】设U型管横截面积为S,右端与大气相通时,左管中封闭气体压强为p1,右端与一低压舱接通后,左管中封闭气体的压强为p2,气柱长度为l2,稳定后低压舱内的压强为p.左管中封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律得p1V1=p2V2①p1=p0②p2=p+③V1=l1S④V2=l2S⑤由几何关系得h=2(l2-l1)⑥联立①②③④⑤⑥式,代入数据得p=50 .【答案】5012.如图2-1-17所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面积为S =0.01 m2,中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体.A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动,且不漏气.A的质量不计,B的质量为M,并与一劲度系数为k =5×103的较长的弹簧相连.已知大气压p0=1×105,平衡时两活塞之间的距离l0=0.6 m,现用力压A,使之缓慢向下移动一段距离后,保持平衡.此时用于压A的力F=500 N,求活塞A下移的距离.图2-1-17【解析】设活塞A下移距离为l,活塞B下移的距离为x,对圆筒中的气体:初状态:p1=p0V1=l0S末状态:p2=p0+V2=(l0+x-l)S由玻意耳定律得:p1V1=p2V2即p0l0S=(p0+)·(l0+x-l)·S①根据胡克定律,x=②代入数据解①②得:l=0.3 m.【答案】0.3 m。
2019-2020年高中物理 第2章2.5空气的湿度与人类生活知能优化训练 沪科版选修3-3
2019-2020年高中物理第2章2.5空气的湿度与人类生活知能优化训练沪科版选修3-31.一个玻璃瓶中装有半瓶液体,拧紧瓶盖经一段时间后,则( )A.不再有液体分子飞出液面B.停止蒸发C.蒸发仍在进行D.在相同时间内从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数,液体的饱和汽压达到了动态平衡解析:选CD.当液面上方的气体内所含的蒸汽分子达到饱和汽压后,处于动态平衡状态,但仍有蒸汽分子跑出,只不过返回的蒸汽分子数与跑出的蒸汽分子数相等.2.关于饱和汽压正确的说法是( )A.在一定温度下,饱和汽压一定B.在一定温度下,未饱和汽的压强小于饱和汽压C.饱和汽压随温度而变D.饱和汽压与温度无关答案:ABC3.将未饱和汽转化成饱和汽,下列方法可行的是( )A.保持温度不变,减小体积B.保持温度不变,减小压强C.保持体积不变,降低温度D.保持体积不变,减小压强解析:选ACD.保持温度不变,减小体积,可以增大压强,使未饱和汽达到饱和汽压成为饱和汽;保持体积不变,降低温度,饱和汽压降低,也可以使未饱和汽的压强达到饱和汽压;保持体积不变,减小压强,饱和汽的温度降低,使饱和汽压降低,从而使未饱和汽转化成饱和汽.4.白天的气温是30 ℃,空气的相对湿度是60%.天气预报报道夜里的气温要降到20 ℃,那么,空气中的水蒸气会不会成为饱和汽?为什么?(30 ℃时,空气的饱和汽压为4.24×103 Pa;20 ℃时,空气的饱和汽压为2.3×103 Pa)解析:空气中的水蒸气会成为饱和汽.因为B=pp s×100%,所以p=Bp s100%=60%×4.24×103100%Pa≈2.54×103 Pa>2.3×103 Pa, 即大于20 ℃时的饱和汽压,故夜里会出现饱和汽,即有露珠形成.答案:见解析一、选择题1.湿球温度计与干球温度计的示数差越大,表示( )A.空气的绝对湿度越大B.空气的相对湿度越大C.空气中水蒸气离饱和状态越近D.空气中水蒸气离饱和状态越远解析:选D.湿球温度计与干球温度计的示数差越大,表示水分蒸发得越快,所以相对湿度越小,即空气中的水蒸气离饱和状态越远.2.对动态平衡说法不.正确的是( )A.当气态分子数的密度增大到一定程度时就会达到这样的状态B.在相同时间内回到液体中的分子数等于从液体表面飞出去的分子数C.此时,蒸发的速度不再增大,液体也不再减少D.蒸发停止解析:选D.根据对水的蒸发的分析进行判断,达到平衡状态时,蒸发和凝结仍在继续进行,只不过蒸发和凝结的水分子个数相等而已,故D不正确.3.下列说法正确的是( )A.在温度不变的情况下,向一密闭容器中放入足够多的某种蒸气的液体,可以使蒸气变为饱和汽B.当液体与蒸气之间达到动态平衡时,盛放在密闭容器中的液体在经历较长的时间后仍不会干涸C.一定温度下的饱和汽,其密度也会发生变化D.同种物质的沸点一定比它的露点高解析:选AB.某温度下的饱和汽的密度是一定的.达到动态平衡后,宏观上表现为蒸发停止了.A、B选项正确.4.使未饱和汽变成饱和汽,可采用降低温度的方法,这是因为( )A.降温可使未饱和汽的体积缩小,密度增大,以达到饱和B.饱和汽的密度随温度降低而增大C.饱和汽的密度随温度降低而减小D.未饱和汽的密度随温度降低而增大解析:选C.在体积不变的条件下,降低温度,饱和汽的密度随温度降低而减小,会使在较高温度时的未饱和汽变成较低温度时的饱和汽.5.(xx年福州高二检测)某日白天的气温是20 ℃,空气中水蒸气的压强是1.1×103Pa;夜间,空气中水蒸气的压强不变,气温降到10 ℃,白天水蒸气饱和汽压2.3×103 Pa,夜间水蒸气饱和汽压1.2×103 Pa,则我们感觉到的潮湿与干爽情况是( )A .夜间干爽B .白天潮湿C .白天干爽D .夜间潮湿解析:选CD.看相对湿度大小 白天相对湿度: B 1=1.1×1032.3×103×100%≈48%夜晚相对湿度:B 2=1.1×1031.2×103×100%≈91.7%所以白天干爽,夜间潮湿,故选C 、D.6.如图2-5-2所示,一个有活塞的密闭容器内仅有饱和水蒸气与少量的水,则可能发生的现象是( )图2-5-2A .温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内压强会增大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,容器内压强会减小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 、C 错,B 正确.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 错误,故选B.二、非选择题7.在气温为20 ℃时测得水蒸气的压强为 1.1×103Pa ,这时空气的相对湿度为________.(20 ℃时,水的饱和汽压为2.338×103Pa)解析:据题意,绝对湿度p =1.1×103Pa 20 ℃时水的饱和汽压p s =2.338×103 Pa , 故B =pp s×100%=47%. 答案:47%8.室内空气的温度是25 ℃,空气的相对湿度是65%,问空气的绝对湿度等于多少?(已知25 ℃时水的饱和汽压为3.167×103Pa).解析:空气的绝对湿度=水蒸气的实际压强,而相对湿度=水蒸气的实际压强同温下水的饱和汽压.故绝对湿度=相对湿度×同温下水的饱和汽压,即绝对湿度=65 %×3.167×103 Pa=2.06×103 Pa.答案:2.06×103 Pa9.冬季某天,日间气温6 ℃时的相对湿度是65%,如果夜间最低气温是-3 ℃,会不会出现霜冻现象?设绝对湿度不变.解析:出现霜冻,必须使空气中的水汽达到饱和,若气温在0 ℃以下即可直接凝华成霜.查表得6 ℃时水汽的饱和汽压是p s=9.34×102 Pa,由相对湿度公式得空气的绝对湿度:p=p s B=9.34×102×65%Pa=5.137×102 Pa.再查表知,即5.137×102 Pa的饱和水汽压对应的温度为-2 ℃,即露点为-2 ℃,所以当夜间气温降至-3 ℃时会有霜冻出现.答案:出现霜冻10.为什么现代家庭中多使用高压锅蒸煮食物?它与普通锅有何不同?解析:普通锅虽然有锅盖,但因密封不好,锅内是与大气相通的.烧饭时,锅内水面上方的气压就是大气压强,此时水沸腾的温度与不盖锅盖时是相同的.那么为什么煮食物时总要盖上锅盖呢?这是因为盖上锅盖可以阻碍水蒸气与外界的对流,从而减少了热损失,用较弱的火就可以维持水的沸腾了,这样可以节约能源,另外,如果是蒸食物,不加盖,食物就暴露在空气中了,食物吸收的热量又很快跑掉,达不到较高的温度,食物就不容易熟.使用高压锅蒸煮食物时,高压锅盖上锅盖后就是一个密封的容器了.加热时锅内水温不断升高,水的蒸发不断加快.由于锅是密封的,锅内水面上方的水蒸气越来越多,锅内水蒸气就越来越大,直到将气压阀顶起为止,锅内气压才不再增大.此时锅内的气压一般接近1.2个大气压,在这样的气压下,水的沸点接近120 ℃,食物由生变熟是个升温过程,温度越高熟的越快,高压锅中的食物可以被加热到的温度比普通锅高了约20 ℃,自然就容易熟了.答案:见解析。
【高二】气体定律与人类生活达标检测题(含答案)
【高二】气体定律与人类生活达标检测题(含答案)1.关于热力学温度,下列说法中正确的是( )a、-33℃=240kb.温度变化1℃,也就是温度变化1kc、摄氏温度和热力学温度都可能为负值d.温度由t℃至2t℃,对应的热力学温度升高了273k+t主要研究了热力学温度与摄氏温度之间的关系。
由于t=273k+t,可以看出:-33℃=240k,a和B是正确的;在D中,初始热力学温度为273k+T,最终状态为273k+2T。
温度改变TK,所以D是错误的;对于摄氏温度,负值范围为0~-273℃。
因为绝对零度不能达到,热力学温度不能取负值,所以C是错误的2.如图2-1-8所示,两端开口的u形管中,右侧直管内有一部分空气被一段高h的水银柱与外界隔开,若再向左边的玻璃管中注入一些水银,平衡后,则( )图2-1-8a.u形管下部两边水银面的高度差减小b、 U形管下部两侧水银表面之间的高度差增大c.u形管下部两边水银面高度差不变d、 U形管右侧玻璃管中的气体体积减小解析:选c.由右管内封闭气体的压强平衡条件知,其压强等于外界大气压p0与高h 的水银柱产生的压强之和,即p=p0+ph.根据连通器原理,左管内水银面与右管密闭气体下方水银面高度差应为h.当向左管中注入一些汞时,左管和右管下部汞表面的高差保持不变,因为右管中封闭气体上方的汞柱高度仍然为h,且封闭气体的压力保持不变由于密闭气体的温度不变、压强不变,所以它的体积也不会变化.3.如图2-1-9所示,P代表压力,V代表体积,T代表热力学温度。
每个图中正确描述的具有一定质量的气体不能是等温的图2-1-9分析:在图D.A中可以直接看到温度保持不变。
图B显示P∝ 1V,即PV=常数,是一个等温过程。
图C是双曲线和等温线。
图D的PV乘积越大,温度越高。
D项符合问题的意思4.一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽内,如图2-1-10所示,管内水银柱比槽内水银面高h=5c,空气柱长l=45c,要使管内外水银面相平.求:图2-1-10(1)应如何移动玻璃管?(2)此时管道中空气柱的长度是多少?(让大气压力等于75chg产生的压力)解析:(1)欲使管内外水银面相平,则需增大管内气体的压强.可采取的方法是:向下移动玻璃管,管内部气体体积v减小、压强p增大,因此,h减小.所以应向下移动玻璃管.(2)管道中空气柱的长度为l',p1V1=P2V2,(P0-ρgh)ls=p0l′,l′=P0-ρghlp0=75-5×4575c=42c。
高中物理第2章气体定律与人类生活2_5空气湿度与人类生活学业分层测评沪科版选修3-3
空气湿度与人类生活(建议历时:45分钟)[学业达标]1.影响蒸发快慢的因素是( )A.绝对湿度B.相对湿度C.表面积D.温度E.大气压强【解析】相对湿度越小,飞出去的水分子数量比跑回来的水分子数量越多,故B对;还跟液体的表面积和温度有关,表面积越大,温度越高,蒸发得越快.所以选B、C、D.【答案】BCD2.关于饱和汽,下列说法正确的是( )A.在稳定情况下,密闭容器中如有某种液体存在,其中该液体的蒸汽必然是饱和的B.密闭容器中有未饱和的水蒸汽,向容器内注入足够量的空气,加大气压可使水蒸汽饱和C.随着液体的不断蒸发,当液化和汽化速度相等时,液体和蒸汽达到的一种平衡状态叫动态平衡D.对于某种液体来讲,在温度升高时,由于单位时间内从液面汽化的分子数增多,所以其蒸汽饱和所需要的压强增大E.密闭容器中的饱和汽压与内部的空气压强有关【解析】在饱和状态下,汽化和液化达到动态平衡,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分气压,与其他气体的压强无关,所以B、E错误.【答案】ACD3.下列说法中正确的是( )A.在必然温度下,同种液体的饱和汽的密度是必然的B.饱和汽近似地遵守气体实验定律C.未饱和汽近似地遵守气体实验定律D.在潮湿的天气里,空气的相对湿度大,水蒸发的慢,所以洗了的衣服不容易晾干E.在绝对湿度相同的情况下,夏天比冬季的相对湿度大【解析】同种液体的饱和汽的密度仅由温度决定,温度越高,饱和汽的密度越大,饱和汽压越大,故A对;饱和汽不遵守气体实验定律,未饱和汽近似遵守,B错,C对;由B=pp s×100%可知,在p相同的情况下,p s越大,B越小.人感觉“潮湿”或“干燥”及蒸发快慢取决于相对湿度,D对,E错.【答案】ACD4.维持温度不变,增大液面上饱和汽的体积时,下面的说法错误的是( )【导学号:】A.饱和汽的质量增大,饱和汽的压强也增大B.饱和汽的密度不变,饱和汽的压强增大C.饱和汽的质量不变,饱和汽的密度减小D.饱和汽的密度和压强都不变E.饱和汽分子的平均动能不变【解析】在饱和汽的体积增大时,蒸汽的密度减小,从液体中飞出的分子数比回到液体中的分子数多,将使蒸汽的密度增大,直到蒸汽的密度增大到该温度下饱和汽应有的密度为止.由于温度不变,蒸汽分子的平均动能不变,所以饱和汽的压强不变,因选错误的,故选A、B、C.【答案】ABC5.对于饱和汽,下面说法正确的是( )A.达饱和状态时,液面上的气体分子的密度不断增大B.达饱和状态时,液面上的气体分子的密度不变C.将未饱和汽转化成饱和汽,可以通过维持温度不变,减小体积来实现D.将未饱和汽转化成饱和汽,可以通过维持体积不变,升高温度来实现E.必然温度下,未饱和汽的密度小于饱和汽的密度【解析】饱和状态是指单位时间内逸出液面的分子数和返回液面的分子数相等的平衡状态,此时分子密度不变,A错,B、E对;在必然温度下,减小体积,增大分子密度,能使未饱和汽转化为饱和汽,C对;在体积不变的情况下,升高温度,增大了饱和汽压,不能使未饱和汽达到饱和状态,D错.【答案】BCE6.下列说法正确的是( )A.空气的绝对湿度跟同温下水的饱和汽压的百分比,叫做空气的相对湿度B.人们的有些病症与空气的相对湿度有关C.干湿泡湿度计上,两温度计的示数的差值越大,说明空气就越潮湿D.只要气温不高,人们就必然不会感到闷热E.只要相对湿度较大,气温不算高时,人们也必然感到闷热【解析】由相对湿度的概念知,A正确;B中所述的情况,就是相对湿度对人的生活造成影响的一个例子,B正确;两温度计示数差值越大,说明湿泡上的水蒸发越快,空气越干燥,C错误;若空气相对湿度大,虽然气温不高人们也会感到闷热,D错误,E正确.【答案】ABE7.夏日引发中暑有三个临界点:气温在30 ℃,相对湿度为85%;气温在38 ℃,相对湿度为50%;气温在40 ℃,相对湿度为30%,它们的绝对湿度别离为多少?由此取得如何的启迪?(水在三个对应温度的饱和汽压别离为mmHg、mmHg、mmHg)【解析】由题可知,水的饱和汽压在30 ℃、38 ℃、40 ℃时别离为ps1=mmHg,ps2=mmHg,ps3=mmHg由相对湿度的概念关系式B=pp s得p=B·p s,由此可得p1=× mmHg=mmHg,p2=× mmHg=mmHg,p3=× mmHg=mmHg,由上述结果可知,对人影响比较大的不是绝对湿度.【答案】mmHg mmHg mmHg对人影响比较大的不是绝对湿度[能力提升]8.密闭容器中装有少量液态乙醚,下列现象可能发生的是( )A .当容器温度升高时,液态乙醚逐渐减少B .当容器温度降低时,液态乙醚逐渐减少C .当容器温度升高时,液态乙醚逐渐增多D .当容器升高到必然温度时,液态乙醚消失E .液态乙醚消失后,若冷却容器,容器中又出现液态乙醚【解析】 温度升高,饱和汽的密度增大,所以A 、D 、E 正确,B 、C 错误.【答案】 ADE9.如图252所示的容器,用活塞封锁着恰好饱和的一些水汽,测得水汽的压强为p ,体积为V .当维持温度不变( )【导学号:】图252A .上提活塞使水汽的体积增为2V 时,水汽的压强变成12p B .下压活塞使水汽的体积减为12V 时,水汽的压强增为2p C .下压活塞时,水汽的质量减小,密度不变D .下压活塞时,水汽的质量和密度都变小E .上提活塞时,水汽的密度减小,质量不变【解析】 容器中的水汽恰好饱和,表示容器中已没有水,上提活塞使水汽的体积变成2V 时,容器中的水汽变成未饱和汽,由玻意耳定律知,压强变成12p ;下压活塞使水汽的体积减为12V 时,由于温度不变,饱和汽的密度不变,部份水汽会凝结成水,水汽的压强仍为p ,只是水汽的质量减小了,故选A 、C 、E.【答案】 ACE10.某食堂的厨房内,温度是30 ℃,绝对湿度是p 1=×103 Pa ,而这时室外温度是19 ℃,绝对湿度是p 2=×103 Pa.那么,厨房内外空气的相对湿度相差多少?在厨房内感觉潮湿,仍是在厨房外感觉潮湿?(30 ℃时水的饱和汽压为p 3=×103 Pa,19 ℃时水的饱和汽压为p 4=×103 Pa)【解析】 厨房内的相对湿度B 1=p 1p 3×100%=错误!×100%=50% 厨房外的相对湿度B 2=p 2p 4×100%=错误!×100%=59% 厨房内外空气的相对湿度相差ΔB =B 2-B 1=59%-50%=9%厨房外的相对湿度较大,即厨房外感觉潮湿.【答案】 9% 厨房外感觉潮湿11.学校气象小组在某两天中午记录如下数据:第一天,气温30 ℃,空气中水蒸汽压强为 mm 汞柱. 第二天,气温20 ℃,绝对湿度 mm 汞柱.查表知,气温30 ℃时,水的饱和汽压为×103 Pa ;气温20 ℃时,水的饱和汽压为×103 Pa. g 取9.8 m/s 2,汞的密度为×103 kg/m 3,你能按照收集的数据判定哪一天中午人感觉较潮湿吗?试计算说明.【解析】 气温30 ℃时,水的饱和汽压p s1=×103 Pa ,这时水蒸汽实际压强 p l 1= mmHg =×103 Pa ,则第一天中午空气的相对湿度B 1=p l 1p s1×100%=错误!×100%=%. 气温20 ℃时,水的饱和汽压p s2=×103 Pa.这时水蒸汽实际压强p l2=mmHg=×103 Pa.则第二天中午空气的相对湿度B2=p l2p s2×100%=错误!×100%=%.显然B2>B1,即第二天中午人感觉较潮湿.【答案】观点析。
2022_2022学年高中物理第2章气体定律与人类生活5空气湿度与人类生活精练含解析沪教版选修3_3
2.5 空气湿度与人类生活1.知道饱和汽、未饱和汽、饱和汽压的概念.2.理解饱和汽与饱和汽压,能从分子动理论的角度解释有关现象.(重点+难点)3.了解绝对湿度和相对湿度的物理意义.(重点),一、未饱和汽与饱和汽1.根据分子动理论,液体中的分子都在不停地运动着,一些处在液体外表附近的动能足够大的分子,能挣脱周围分子的引力,飞离液体,形成蒸汽,这就是蒸发.2.以水的蒸发为例分析分子的运动情况.当相同时间内回到水中的分子数等于从水面飞出去的分子数时,水蒸气的密度不再增大,液体水也不再减少,液体与气体之间到达了平衡状态,蒸发停止,这种平衡是一种动态平衡.3.与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽,而没有到达饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽.二、饱和汽压1.在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫做这种液体的饱和汽压.未饱和汽的压强小于饱和汽压.2.饱和汽压随温度而变,温度升高时,液体分子的平均动能增大,单位时间内从液面飞出的分子数增多,原来的动态平衡被破坏,液体继续蒸发,蒸汽的压强继续增大,直至到达新的动态平衡.三、绝对湿度与相对湿度1.空气的潮湿程度显然跟空气中的水蒸气密度有关,但直接测量它较为困难,所以通常用水蒸气的压强来间接反映水蒸气密度,这称为绝对湿度.2.假设空气中的水蒸气密度远小于饱和汽的密度,即离饱和状态很远,那么物体中的水分会蒸发得越快,人们感觉到空气枯燥;反之,假设空气中的水蒸气密度接近饱和汽密度,那离饱和状态较近,那么物体中的水分很难蒸发,人们就感觉到空气潮湿.3.某温度时空气的绝对湿度跟同一温度下水的饱和汽压之比的百分数,叫做这时空气的相对湿度.如果用p表示空气的绝对湿度,用p s表示同一温度下的饱和汽压,用B表示相对湿度,那么有B=pp s×100%.对饱和汽与饱和汽压的理解1.动态平衡:要理解这个问题,要抓住“动态〞这个核心,也就是到达平衡时,各量之间还是变化的,只不过变化的速度相同而已,只是从外观上看到达了平衡状态.如果把两个过程分别称为正过程和逆过程的话,当到达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,液体的蒸发仍不断在进行;(2)处于动态平衡时的蒸汽密度与温度有关,温度越高,到达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.2.饱和汽与饱和汽压:与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽,而没有到达饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽.在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫做这种液体的饱和汽压.未饱和汽的压强小于饱和汽压.3.影响饱和汽压的因素(1)饱和汽压跟液体的种类有关实验说明,在相同的温度下,不同液体的饱和汽压一般是不同的.挥发性大的液体,饱和汽压大.例如20 ℃时,乙醚的饱和汽压为5.87×104 Pa,水为2.34×104 Pa;水银的饱和汽压很小,20 ℃时仅为1.60×10-1 Pa,所以水银气压计中水银柱上方的空间可以认为是真空.(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,这也导致饱和汽压增大.(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,容器中的蒸汽的密度减小,原来的饱和汽变成了未饱和汽,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,一局部饱和汽变成液体,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.饱和汽压随温度的升高而增大,饱和汽压与蒸汽所占的体积无关,液体沸腾的条件就是饱和汽压和外部压强相等.命题视角1 未饱和汽与饱和汽的转化(多项选择)将未饱和汽转化成饱和汽,以下方法可行的是( )A .保持温度不变,减小体积B .保持温度不变,减小压强C .保持体积不变,降低温度D .保持体积不变,减小压强[解析] 未饱和汽的密度小于饱和汽的密度,压强小于饱和汽压,对未饱和汽气体实验定律是近似适用的,保持温度不变,减小体积,可以增大压强,增大饱和汽的密度,那么选项A 正确,选项B 错误.降低温度,饱和汽压减小,假设体积不变,当降低温度时,可使压强减小到降低温度后的饱和汽压,那么选项C 正确,选项D 也正确.[答案] ACD饱和汽压是由液体的种类和外界温度共同决定,与饱和汽的体积无关.(1)在同一温度下,不同液体的饱和汽压一般不同,挥发性大的液体其饱和汽压大.(2)温度一定时,同种液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关,也与液体上方有无其他气体无关.(3)同一种液体的饱和汽压,当温度升高时增大,蒸发比液化快;当温度降低时减小,液化比蒸发快.最后到达新的动态平衡.命题视角2 饱和汽与饱和汽压(多项选择)如下图的容器,用活塞封闭着刚好饱和的一些水蒸气,测得水蒸气的压强为p ,体积为V .当保持温度不变,且( )A .上提活塞使水蒸气的体积增为2V 时,水蒸气的压强减为12pB .下压活塞使水蒸气的体积减为12V 时,水蒸气的压强增为2p C .下压活塞时,水蒸气的质量减小,水蒸气的密度不变D .下压活塞时,水蒸气的质量和密度都减小[思路点拨] 解答此题时首先要弄清楚,选项中所描述的情景是否满足气体实验定律.[解析] 容器中的水蒸气刚好饱和,表示容器中已没有水.上提活塞使水蒸气的体积变为2V 时,容器中的水蒸气变为未饱和汽,它遵循玻意耳定律,压强变为12p .下压活塞使水蒸气的体积减为12V 时,由于温度不变,饱和汽的密度不变,局部水蒸气会液化成水,水蒸气的压强仍为p ,只是水蒸气的质量减小了.故正确答案为A 、C.[答案] AC1.(多项选择)关于饱和汽的以下说法正确的选项是( )A .一定温度下,饱和汽的密度是一定的B .相同温度下,不同液体的饱和汽压是相同的C .饱和汽压随温度升高而增大,与体积无关D .理想气体定律对饱和汽不适用,而未饱和汽近似遵守理想气体定律解析:选ACD.饱和汽的密度、饱和汽压都是由温度决定的,且随着温度的升高而增大,与体积无关,选项A 、C 正确;相同温度下,饱和汽压与液体的种类有关,不同液体的饱和汽压一般不同,选项B 错误;未饱和汽近似遵守理想气体定律,一旦到达饱和,再继续加压饱和汽将会局部液化,故理想气体定律不再适用,选项D 正确.对空气湿度的理解1.绝对湿度和相对湿度(1)绝对湿度:空气的湿度可以用空气中所含水蒸气的压强p 来表示,这样表示的湿度叫做空气的绝对湿度.但是,影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素,不是空气中水蒸气的密度,而是空气中水蒸气的压强p 与同一温度下水的饱和汽压p s 的差距.(2)相对湿度:我们常用空气中水蒸气的压强p 与同一温度下水的饱和汽压p s 之比的百分数来描述空气的潮湿程度,并把这个比值叫做空气的相对湿度.相对湿度(B )=水蒸气的压强〔p 〕同温下水的饱和汽压〔p s 〕×100%=p p s×100%. (3)在某一温度下,饱和汽压为一定值,可利用绝对湿度求解相对湿度,反之也可以;在不同温度下,一个量相同时可以比拟另一个量.2.影响相对湿度的因素:相对湿度与绝对湿度和温度都有关系,在绝对湿度不变的情况下,温度越高,相对湿度越小,人感觉越枯燥;温度越低,相对湿度越大,人感觉越潮湿.气温为10 ℃时,空气的绝对湿度p =800 Pa ,那么此时的相对湿度为多少?如果绝对湿度不变,气温升至20 ℃,相对湿度又为多少?(10 ℃时水汽的饱和汽压为p 1=1.228×103 Pa ,20 ℃时水汽的饱和汽压为p 2=2.338×103Pa)[思路点拨] 明确相对湿度与绝对湿度的区别与联系,根据相对湿度的公式求解.[解析] 10 ℃时水汽的饱和汽压为p 1=1.228×103 Pa ,由相对湿度公式得此时的相对湿度:B1=pp1=8001.228×103×100%≈65.1%.20 ℃时水汽的饱和汽压为p2=2.338×103 Pa,同理得相对湿度:B2=pp2=8002.338×103×100%≈34.2%.[答案] 65.1% 34.2%由计算可知,绝对湿度不变时即空气中水汽密度不变时,温度升高,它离饱和的程度越远,人们感觉越枯燥.2.(多项选择)空气湿度对人们的生活有很大影响,当湿度与温度搭配得当,通风良好时,人们感觉舒适.关于空气湿度,以下结论正确的选项是( )A.绝对湿度大而相对湿度不一定大,相对湿度大而绝对湿度也不一定大,必须指明温度这一条件B.相对湿度是100%,说明在当时的温度下,空气中水蒸气已到达饱和状态C.在绝对湿度一定的情况下,气温降低,相对湿度将减小D.在绝对湿度一定的情况下,气温升高,相对湿度将减小解析:选ABD.由相对湿度公式B=pp s×100%可知,当绝对湿度大时,相对湿度不一定大;相对湿度越大,空气中水蒸气压强就越接近饱和汽压,而饱和汽压的大小与温度有关,温度越高,饱和汽压越大.在绝对湿度一定的情况下气温越低,相对湿度越大.[随堂检测]1.(多项选择)一个玻璃瓶中装有半瓶液体,拧紧瓶盖经一段时间后,那么( )A.不再有液体分子飞出液面B.停止蒸发C.蒸发仍在进行D.在相同时间内从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数,液体的饱和汽压到达了动态平衡解析:选CD.当液面上方的气体内所含的蒸汽分子到达饱和汽压后,处于动态平衡状态,但仍有蒸汽分子跑出,只不过返回的蒸汽分子数与跑出的蒸汽分子数相等.2.对饱和汽,下面说法正确的选项是( )A.达饱和汽时液面上的气体分子的密度不断增大B .达饱和汽时液面上的气体分子的密度不变C .将未饱和汽转化成饱和汽可以保持温度不变,增大体积D .将未饱和汽转化成饱和汽可以保持体积不变,升高温度解析:选B.饱和汽是指单位时间内逸出液面的分子数和返回液面的分子数相等的状态,分子密度不变,A 错、B 对;在一定温度下,增大体积,减小分子密度,不能使未饱和汽转化为饱和汽,C 错;在体积不变的情况下,升高温度,增大了饱和汽压,不能使未饱和汽到达饱和状态,D 错.3.(多项选择)干湿泡湿度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大,表示( )A .空气的绝对湿度越大B .空气的相对湿度越小C .空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近D .空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远解析:选BD.示数差距越大,说明湿泡的蒸发越快,说明空气的相对湿度越小,即水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远,应选项B 、D 正确,选项A 、C 错误.4.测得室温为20 ℃时水的饱和汽压是2.34 kPa ,空气中水蒸气的实际压强是0.799 kPa.求此时空气的相对湿度是多少?解析:利用公式求解.相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压×100% 水蒸气的实际压强p =0.799 kPa ,20 ℃时水的饱和汽压p s =2.34 kPa ,相对湿度=p p s ×100%=0.7992.34×100%≈34%. 答案:34%[课时作业]一、单项选择题1.以下关于湿度的说法中不正确的选项是( )A .绝对湿度大,相对湿度一定大B .相对湿度是100%,说明在当时温度下,空气中水蒸气已达饱和状态C .相同温度下绝对湿度越大,说明空气中水蒸气越接近饱和状态D .露水总是出现在夜间和清晨,是因为气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化解析:选A.相对湿度是空气中水蒸气的压强与同温度下水蒸气的饱和汽压的比值,所以选项A说法错误,选项B、C说法正确;在绝对湿度不变的情况下,温度降低,饱和汽压降低,所以相对湿度变大,当到达饱和以后,随着温度的继续降低,水蒸气将液化为水,即露水,所以选项D说法正确.2.使未饱和汽变成饱和汽,可采用降低温度的方法,这是因为( )A.降温可使未饱和汽的体积缩小,密度增大,以到达饱和B.饱和汽的密度随温度降低而增大C.饱和汽的密度随温度降低而减小D.未饱和汽的密度随温度降低而增大解析:选C.在体积不变的条件下,降低温度,饱和汽的密度随温度降低而减小,会使在较高温度时的未饱和汽变成较低温度时的饱和汽.3.如下图,甲温度计插入酒精中,乙温度计在空气中,那么关于甲、乙两温度计的示数的说法正确的选项是( )A.t甲>t乙B.t甲=t乙C.t甲<t乙D.无法确定解析:选C.必须明确温度计测温度时是由于温度计的温度与被测物体的温度相同;还应知道蒸发时,液体中动能较大的分子离开液面,留在液体中的液体分子的平均动能减小,温度降低.对甲温度计的示数t甲,由于甲温度计的温度与酒精的温度相同,而酒精由于蒸发,使酒精的分子的平均动能变小,温度低于空气温度;而乙温度计的温度与空气的温度相同,故t甲<t乙.二、多项选择题4.对动态平衡说法正确的选项是( )A.当气态分子数的密度增大到一定程度时就会到达这样的状态B.在相同时间内回到液体中的分子数等于从液体外表飞出去的分子数C.此时,蒸发的速度不再增大,液体也不再减少D.蒸发停止解析:选ABC.根据对水的蒸发的分析进行判断,到达平衡状态时,蒸发和凝结仍在继续进行,只不过蒸发和凝结的水分子个数相等而已,故D不正确.5.以下说法正确的选项是( )A.在温度不变的情况下,向一密闭容器中放入足够多的某种液体的蒸汽,可以使蒸气变为饱和汽B .当液体与蒸汽之间到达动态平衡时,盛放在密闭容器中的液体在经历较长的时间后仍不会干涸C .一定温度下的饱和汽,其密度也会发生变化D .同种物质的沸点一定比它的露点高解析:选AB.某温度下的饱和汽的密度是一定的.到达动态平衡后,宏观上表现为蒸发停止了.A 、B 选项正确.6.某日白天的气温是20 ℃,空气中水蒸气的压强是1.1×103 Pa ;夜间,空气中水蒸气的压强不变,气温降到10 ℃,白天水蒸气饱和汽压2.3×103 Pa ,夜间水蒸气饱和汽压1.2×103 Pa ,那么我们感觉到的潮湿与干爽情况是( )A .夜间干爽B .白天潮湿C .白天干爽D .夜间潮湿解析:选CD.看相对湿度大小白天相对湿度:B 1=1.1×1032.3×103×100%≈47.8% 夜晚相对湿度:B 2=1.1×1031.2×103×100%≈91.7% 所以白天干爽,夜间潮湿,应选C 、D.三、非选择题7.空气的温度是8 ℃,水的饱和汽压为8.05 mmHg ,此时,水汽的实际压强为6 mmHg ,求相对湿度.解析:由相对湿度的计算公式可得 相对湿度B =p p s ×100%=68.05×100%≈74.5%. 答案:74.5%8.某食堂的厨房内,温度是30 ℃,绝对湿度是p 1=2.1×103帕,而这时室外温度是19 ℃,绝对湿度是p 2=1.3×103帕.那么,厨房内外空气的相对湿度相差多少?在厨房内感觉潮湿,还是在厨房外感觉潮湿?(30 ℃时水的饱和汽压为p 3=4.2×103帕,19 ℃时水的饱和汽压为p 4=2.2×103帕)解析:厨房内的相对湿度B 1=p 1p 3×100%=2.1×1034.2×103×100%=50% 厨房外的相对湿度B 2=p 2p 4×100%=1.3×1032.2×103×100%≈59% 厨房内外空气的相对湿度相差ΔB =B 2-B 1=9%厨房外的相对湿度较大,即厨房外感觉潮湿.答案:见解析9.学校气象小组在某两天中午记录了如下数据:第一天 气温30 ℃,空气中水蒸气压强为15.84 mm 汞柱.第二天 气温20 ℃,绝对湿度10.92 mm 汞柱.查表知,气温30 ℃时,水的饱和汽压为4.242×103Pa ;气温20 ℃时,水的饱和汽压为2.338×103 Pa.你能根据采集的数据判定哪一天中午人感觉较潮湿吗?试计算说明.解析:气温30 ℃水的饱和汽压p s1=4.242×103 Pa ,这时水蒸气的实际压强p 1=15.84 mmHg =2.111×103 Pa ,那么第一天中午空气的相对湿度 B 1=p 1p s1=2.111×103 Pa 4.242×103 Pa=49.76%. 气温20 ℃时,水的饱和汽压p s2=2.338×103Pa.这时水蒸气的实际压强p 2=10.92 mmHg =1.456×103 Pa .那么第二天中午空气的相对湿度 B 2=p 2p s2=1.456×103 Pa 2.338×103 Pa=62.28%. 显然B 2>B 1,即可知第二天中午人感觉较潮湿.答案:见解析。
高中物理 第2章 气体律与人类生活 章末过关检测(二)沪教沪教高二物理试题
点囤市安抚阳光实验学校章末过关检测(二)(时间:90分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分.在每个小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选对的得4分,选错或不答的得0分)1.关于理想气体的下列说法正确的有( )A.气体的压强是由气体的重力产生的B.气体的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的C.一质量的气体,分子的平均速率越大,气体压强也越大D.压缩理想气体时要用力,是因为分子之间有斥力解析:选B.气体的压强是由气体分子对器壁的碰撞产生的,A错,B对;气体的压强与分子密集程度及分子的平均速率大小有关,平均速率越大则温度越高,但如果体积变为很大,压强可能减小,故C错;压缩气体要用力,克服的是气体的压力(压强),而不是分子间的斥力,D错.2.如图所示是一质量的气体从状态A经过状态B到状态C的V-T 图像,由图像可知( )A.p A>p BB.p C<p BC.V A<V B D.T A<T B解析:选D.由A到B的过程是容变化,由pVT=C,且T B>T A,故p B>p A,故A、C 错,D对;由B到C的过程是压变化,故B项错.3.一质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ.现设法使其温度降低而压强升高,达到平衡状态Ⅱ,则( )A.状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大B.状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时的小C.状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大D.状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大解析:选C.由理想气体状态方程pVT=C可知,气体温度降低而压强升高时,其体积一缩小.4.如图所示为一质量的理想气体的p-1V图像,图中BC为过原点的直线,A、B、C为气体的三个状态,则下列说法中正确的是( )A.T A>T B=T C B.T A>T B>T CC.T A=T B>T C D.T A<T B<T C解析:选A.由题图可知A→B为容变化,根据查理律和p A>p B知,T A>T B.B→C为温变化,即T B =T C ,所以T A >T B =T C ,选项A 正确. 5.如图所示为上端封闭的连通器,A 、B 、C 三管中的水银面相平,三管横截面积的关系为S A >S B >S C ,管内水银上方的空气柱长度为L A <L B <L C .若从下方通过阀门K 流出少量水银(保持三个管中均有水银).三管中水银面的高度关系是( ) A .A 管中水银面最高 B .C 管中水银面最高 C .一样高D .条件不足,不能确解析:选A.根据连通器的原理,同一液面压强相.我们可以让阀门K 打开流出少量水银后,假三个管中的水银面都下降了相同高度h 后,看一下这时各管的气体压强的情况.哪个管中气体的压强最小,哪个管中的水银面就会越高.设管中气柱原长为L 0,压强为p 0,放出水银后气柱长为L 0+h ,压强为p ′,则根据玻意耳律,p 0L 0S =p ′(L 0+h )S ,所以p ′=p 0L 0L 0+h =p 01+hL 0.可见原来气柱L 0长的,下降h 一时,p ′就大,反之原来L 0短的,p ′就小.A 管来气柱短,这时它的压强最小,所以它的液面最高.6.钢瓶中装有一质量的气体,现在用两种方法抽取钢瓶中的气体,第一种方法是用小抽气机,每次抽出1 L 气体,共抽取三次,第二种方法是用大抽气机,一次抽取3 L 气体,这两种抽法中,抽取气体质量较多的是( ) A .第一种抽法 B .第二种抽法C .两种抽法抽出气体质量一样多D .无法判断解析:选A.设初状态气体压强为p 0,抽出气体后压强为p ,对气体状态变化用玻意耳律,则:第一种抽法:p 0V =p 1(V +1)p 1=p 0·VV +1p 1V =p 2(V +1)p 2=p 1·VV +1=p 0⎝⎛⎭⎪⎫V V +12p 2V =p (V +1)p =p 2·VV +1=p 0⎝⎛⎭⎪⎫V V +13即三次抽完后:p =p 0·V 3V 3+3V 2+3V +1.第二种抽法:p 0V =p (V +3),p =V V +3p 0=V 3V 3+3V2p 0.由此可知第一种抽法抽出气体后,剩余气体的压强小,即抽出气体的质量多.二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.在每个小题给出的四个选项中,有多个选项是正确的,选对的得6分,选对但不全的得3分,错选或不答的得0分)7.下列说法正确的是( )A.饱和汽的压强与温度、体积有关B.饱和汽的压强只与温度有关,与体积无关C.饱和汽的温度保持不变,当饱和汽中混有少量别的气体(不发生反)时,饱和汽压强仍不发生变化D.饱和汽符合理想气体状态方程解析:选BC.饱和汽的压强与温度有关,与体积无关,B、C选项正确,A错误;饱和汽不符合理想气体状态方程,D选项错误.8.某同学做“探究气体温变化规律”时,测得的数据如下表所示,发现第5组数据中的pV乘积有较大偏差,如果读数和计算无误,那么造成此偏差的原因可能是( )A.温度升高C.进入气体 D.漏出气体解析:选AC.一质量的气体只有在温度不变时pV=恒量,该恒量与气体的质量、温度有关,温度越高、质量越大,恒量的值越大,故A、C正确.9.一个开口玻璃瓶内有空气,现将瓶口向下按入水中,在水面下5 m深处恰能保持静止不动,下列说法中正确的是( )A.将瓶稍向下按,放手后又回到原来位置B.将瓶稍向下按,放手后加速下沉C.将瓶稍向上提,放手后又回到原处D.将瓶稍向上提,放手后加速上升解析:选BD.瓶保持静止不动,则受力平衡mg=ρgV,V为瓶内空气体积,将瓶向下按后,瓶内外液面高度差变大,p增大,由玻意耳律,V减小,mg>ρgV,故放手后加速下沉.同样道理,D选项也正确.10.在温度不变的情况下,增大液面上方的饱和汽的体积时,下面的说法正确的是( )A.饱和汽的质量不变,饱和汽的密度减小B.饱和汽的密度不变,饱和汽的压强也不变C.饱和汽的密度不变,饱和汽的压强增大D.饱和汽的质量增大,饱和汽的压强不变解析:选BD.增大体积后,水继续蒸发,因为温度不变,饱和汽压不变,所以最终达到平衡时,饱和汽的密度和压强不变,质量增加,B 、D 正确.三、非选择题(本题共3小题,共52分.按题目要求作答.解答题写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤,,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)11.(14分)如图所示,圆柱形汽缸倒置在水平粗糙地面上,汽缸内被活塞封闭有一质量的空气.汽缸质量为M =10 kg ,缸壁厚度不计,活塞质量m =5.0 kg ,其截面积S =50 cm 2,与缸壁摩擦不计.在缸内气体温度为27 ℃时,活塞刚好与地面接触并对地面无压力.现设法使缸内气体温度升高,问当缸内气体温度升高到多少摄氏度时,汽缸对地面恰好无压力?(大气压强p 0=105Pa ,g 取10 m/s 2)解析:当温度为T 1=(273+27) K =300 K 时,活塞受力如图甲,由题意,对活塞有p 1S +mg =p 0S , 解得p 1=0.9×105 Pa ,当温度为T 2时,汽缸受力如图乙.此时汽缸对地面无压力,所以对汽缸有p 0S +Mg =p 2S ,解得p 2=1.2×105 Pa ,根据查理律有p 1T 1=p 2T 2,解得T 2=400 K ,所以t 2=T 2-273=127 ℃.答案:127 ℃12.(18分)粗细均匀的U 形管竖直放置,右端封闭,左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞,管内水银把气体分隔成A 、B 两,当大气压强为p 0=75 cmHg 、温度为t 0=27 ℃时,管内水银面在同一高度,两气体的长度均为L 0=20 cm.(1)现向上缓慢拉动活塞,使两管内水银面高度差为h =10 cm.求活塞上升的高度L ;(2)然后固活塞,对左管气体加热,则当左管内气体温度为多少摄氏度时,方可使右管内水银面回到原来的位置.解析:(1)活塞缓慢上提时A 、B 两气体均为温变化. 对B管气体:p 0L 0S =p 2⎝⎛⎭⎪⎫L 0+h 2S所以p 2=75×2020+5 cmHg =60 cmHg对A 管气体:p 0L 0S =(p 2-h cmHg)L 1·S 所以L 1=75×2060-10cm =30 cm所以L =L 1+h2-L 0=(30+5-20) cm =15 cm.(2)为使右管内水银面回到原来的位置,A 气体的压强为p 0,长度为⎝⎛⎭⎪⎫L 1+h 2,对A 管气体加热过程有(p 2-h cmHg )L 1ST 0=p 0⎝⎛⎭⎪⎫L 1+h 2ST,即p 0L 0ST 0=p 0⎝⎛⎭⎪⎫L 1+h 2ST所以T =⎝⎛⎭⎪⎫L 1+h 2T 0L 0=(30+5)×30020K =525 Kt =252 ℃.答案:(1)15 cm (2)252 ℃13.(20分)如图所示,粗细均匀的U 形管竖直放置,左端封闭,右端开口,左端用水银封闭着长L =10 cm 的理想气体,当温度为27 ℃时,两管水银面的高度差Δh =2 cm.设外界大气压为1.0×105Pa(即75 cmHg).为了使左、右两管中的水银面相平,求:(1)若对封闭气体缓慢加热,温度需升高到多少℃?(2)若温度保持27 ℃不变,需从右管的开口端再缓慢注入多高的水银柱?解析:(1)根据理想气体状态方程:p 1V 1T 1=p 2V 2T 2代入数据73×10300 K =75×11T 2,求得T 2≈339 K ,t 2=66 ℃.(2)根据玻意耳律:p 1V 1=p 3V 3代入数据73×10=75×L 3,求得L 3≈9.73 cm ,即左管水银柱上升了0.27 cm 所需注入的水银柱长为H =(2+2×0.27)cm =2.54 cm.答案:(1)66 ℃ (2)2.54 cm。
高中物理第二章气体定律与人类生活阶段测试同步训练试题1940
高中物理第二章气体定律与人类生活阶段测试同步训练试题2019.091,一定质量的理想气体保持体积不变,温度从1℃升高到5℃,压强的增量为2.0×103Pa.则 ( ).A. 它从5℃升高到10℃,压强的增量为2.0×103PaB. 它从15℃升高到20℃,压强的增量为2.0×103PaC. 它在0℃时的压强约为1.4×105PaD. 它每升高1℃,压强的增量为原来的1 2732,容器A装有氧气,容器B装有氢气,已知容积V A>V B , 压强P A =P B,温度T A>T B>273K,当两容器中气体都升高ΔT温度后,两容器中气体压强分别为P A', P B' ,则 ( ).A. 因为V A >V B, ΔT相同,所以P A'> P B'B. 因为P A >P B, ΔT相同,所以P A'> P B'C. 因为P A >P B, T A>T B, ΔT相同,所以P A'> P B'D. 因为装的不是同种气体,无法比较P A', P B'的大小3,一定质量的理想气体,当体积不变时A. 温度每升高1℃时,增加的压强是原来压强的1/273B. 温度每升高1开,增加的压强是它在237开时的压强的1/237C. 压强与摄氏温度成正比D. 压强与热力学温度成正比4,两端封闭的玻璃管,中间有一段水银把空气分割为两部分,当玻璃管竖直时,上下两部分的空气体积相等,如果将玻璃管倾斜,则()A.水银柱下降,上面空气体积增大B.水银柱上升,上面空气体积减小C.水银面不动,上面空气体积不变D.下面部分的空气压强减小5,一定质量的气体,在等温变化过程中,下列物理量中发生改变的有()A.分子的平均速率B.单位体积内的分子数C.气体压强D.分子总数6,封闭在容积不变的容器中的气体,当温度升高时,则气体的()A.分子的平均速率增大B.分子密度增大C.分子的平均速率减小D.分子密度不变7,一定质量的理想气体,体积变大的同时,温度也升高了,那么下面判断正确的是()A.气体分子平均动能增大,气体内能增大B.单位体积内分子数增多C.气体的压强一定保持不变D.气体的压强可能变大8,质量为m的物体从距地面h高处由静止开始以加速度a=g/3竖直下落到地面.在这个过程中[ ]A.物体的动能增加mgh/3B.物体的重力势能减少mgh/3C.物体的机械能减少2mgh/3D.物体的机械能保持不变9,按额定功率行驶的汽车,所受地面的阻力保持不变,则[ ]A.汽车加速行驶时,牵引力不变,速度增大B.汽车可以做匀加速运动C.汽车加速行驶时,加速度逐渐减小,速度逐渐增大D.汽车达到最大速度时,所受合力为零10,甲乙两个物体,甲物体动量大小比乙大,乙物体动能比甲大,那么[ ]A.要使它们在相同的时间内停下来,应对甲施加较大的阻力B.如果它们受到相同的阻力,到它们停下来时,乙的位移比甲大C.甲的质量比乙大D.甲的速度比乙大11,质量为m的小球拴在长为L的细绳一端,在竖直平面内做圆周运动,当小球通过最高点时[ ]A.它的最小动能为mgL/2B.它的最小向心加速度为gC.细绳对小球的最小拉力为零D.小球所受重力为零12,从同一高度以相同的初速率向不同方向抛出质量相同的几个物体,不计空气阻力,则[ ]A.它们落地时的动能都相同B.它们落地时重力的即时功率不一定相同C.它们运动的过程中,重力的平均功率不一定相同D.它们从抛出到落地的过程中,重力所做的功一定相同13,如图所示,相距为d 的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,正方形线圈abcd 边长为L (L <d ),质量为m ,电阻为R ,将线圈在磁场上方高h 处静止释放,cd 边刚进入磁场时速度为v 0,cd 边刚离开磁场时速度也为v 0,则线圈穿越磁场的过程中(从cd 边刚进入磁场起一直到ab 边离开磁场为止)A .感应电流所做的功为mgdB .感应电流所做的功为2mgdC .线圈的最小速度可能为22L B mgRD .线圈的最小速度一定为)(2d L h g -+14,如图所示,在边长为a 的正方形区域内、外存在着磁场方向相反的匀强磁场,磁场应强度大小均为B。
高中物理第二章气体定律与人类生活阶段测试同步训练试题
高中物理第二章气体定律与人类生活阶段测试同步训练试题2019.091,如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面,处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未知的匀强电场中,有一质量为m.带电量为一q的小球,恰可在斜面上做匀速圆周运动.其角速度为ω,那么,匀强磁场的磁感应强度的大小为,未知电场的最小场强的大小为,方向沿2,两个容器A.B用截面均匀的水平玻璃管相通,如图所示,A.B中所装气体温度分别为100C和200C,水银柱在管中央平衡,如果两边温度都升高100C,则水银将()A.向左移动B.向右移动C.不动D.无法确定3,如图,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先大于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右4,如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个最阻R和r,导体棒PQ 与三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里。
导体棒的电阻可忽略。
当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是()A.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到aB.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b5,德国《世界报》曾报道个别西方国家正在研制电磁脉冲武器即电磁炸弹,若一枚原始脉冲功率10千兆瓦,频率5千兆赫的电磁炸弹在不到100m的高空爆炸,它将使方圆400~500m2的范围内电场强度达到每米数千伏,使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软盘均遭到破坏。
电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是()A.电磁脉冲引起的电磁感应现象B.电磁脉冲产生的动能C.电磁脉冲产生的高温D.电磁脉冲产生的强光6,如图,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是A.金属环在下落过程中的机械能守恒B.金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量C.金属环的机械能先减小后增大D.磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力.7,如图,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba的延长线平分导线框。
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2.5 空气湿度与人类生活
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.影响蒸发快慢的因素是( )
A.绝对湿度B.相对湿度
C.表面积D.温度
E.大气压强
【解析】相对湿度越小,飞出去的水分子数目比跑回来的水分子数目越多,故B对;还跟液体的表面积和温度有关,表面积越大,温度越高,蒸发得越快.所以选B、C、D.
【答案】BCD
2.关于饱和汽,下列说法正确的是( )
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水蒸汽,向容器内注入足够量的空气,加大气压可使水蒸汽饱和
C.随着液体的不断蒸发,当液化和汽化速率相等时,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,所以其蒸汽饱和所需要的压强增大
E.密闭容器中的饱和汽压与内部的空气压强有关
【解析】在饱和状态下,汽化和液化达到动态平衡,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分气压,与其他气体的压强无关,所以B、E错误.
【答案】ACD
3.下列说法中正确的是( )
A.在一定温度下,同种液体的饱和汽的密度是一定的
B.饱和汽近似地遵守气体实验定律
C.未饱和汽近似地遵守气体实验定律
D.在潮湿的天气里,空气的相对湿度大,水蒸发的慢,所以洗了的衣服不容易晾干E.在绝对湿度相同的情况下,夏天比冬天的相对湿度大
【解析】同种液体的饱和汽的密度仅由温度决定,温度越高,饱和汽的密度越大,饱和汽压越大,故A对;饱和汽不遵守气体实验定律,未饱和汽近似遵守,B错,C对;由B
=p
p s
×100%可知,在p相同的情况下,p s越大,B越小.人感觉“潮湿”或“干燥”及蒸发
快慢取决于相对湿度,D对,E错.
【答案】ACD
4.保持温度不变,增大液面上饱和汽的体积时,下面的说法错误的是 ( )
【导学号:35500026】
A.饱和汽的质量增大,饱和汽的压强也增大
B.饱和汽的密度不变,饱和汽的压强增大
C.饱和汽的质量不变,饱和汽的密度减小
D.饱和汽的密度和压强都不变
E.饱和汽分子的平均动能不变
【解析】在饱和汽的体积增大时,蒸汽的密度减小,从液体中飞出的分子数比回到液体中的分子数多,将使蒸汽的密度增大,直到蒸汽的密度增大到该温度下饱和汽应有的密度为止.由于温度不变,蒸汽分子的平均动能不变,所以饱和汽的压强不变,因选错误的,故选A、B、C.
【答案】ABC
5.对于饱和汽,下面说法正确的是( )
A.达饱和状态时,液面上的气体分子的密度不断增大
B.达饱和状态时,液面上的气体分子的密度不变
C.将未饱和汽转化成饱和汽,可以通过保持温度不变,减小体积来实现
D.将未饱和汽转化成饱和汽,可以通过保持体积不变,升高温度来实现
E.一定温度下,未饱和汽的密度小于饱和汽的密度
【解析】饱和状态是指单位时间内逸出液面的分子数和返回液面的分子数相等的平衡状态,此时分子密度不变,A错,B、E对;在一定温度下,减小体积,增大分子密度,能使未饱和汽转化为饱和汽,C对;在体积不变的情况下,升高温度,增大了饱和汽压,不能使未饱和汽达到饱和状态,D错.
【答案】BCE
6.下列说法正确的是( )
A.空气的绝对湿度跟同温下水的饱和汽压的百分比,叫做空气的相对湿度
B.人们的有些病症与空气的相对湿度有关
C.干湿泡湿度计上,两温度计的示数的差值越大,说明空气就越潮湿
D.只要气温不高,人们就一定不会感到闷热
E.只要相对湿度较大,气温不算高时,人们也一定感到闷热
【解析】由相对湿度的定义知,A正确;B中所述的情况,就是相对湿度对人的生活造成影响的一个例子,B正确;两温度计示数差值越大,说明湿泡上的水蒸发越快,空气越干燥,C错误;若空气相对湿度大,尽管气温不高人们也会感到闷热,D错误,E正确.【答案】ABE
7.夏季引发中暑有三个临界点:气温在30 ℃,相对湿度为85%;气温在38 ℃,相对湿度为50%;气温在40 ℃,相对湿度为30%,它们的绝对湿度分别为多少?由此得到怎样的启示?(水在三个对应温度的饱和汽压分别为31.82 mmHg、49.70 mmHg、55.32 mmHg) 【解析】由题可知,水的饱和汽压在30 ℃、38 ℃、40 ℃时分别为ps1=31.82 mmHg,ps2=49.70 mmHg,ps3=55.32 mmHg
由相对湿度的定义关系式B=p
p s
得p=B·p s,由此可得
p1=0.85×31.82 mmHg=27.05 mmHg,
p2=0.50×49.70 mmHg=24.85 mmHg,
p3=0.30×55.32 mmHg=16.60 mmHg,
由上述结果可知,对人影响比较大的不是绝对湿度.
【答案】27.05 mmHg 24.85 mmHg 16.60 mmHg
对人影响比较大的不是绝对湿度
[能力提升]
8.密闭容器中装有少量液态乙醚,下列现象可能发生的是( )
A.当容器温度升高时,液态乙醚逐渐减少
B.当容器温度降低时,液态乙醚逐渐减少
C.当容器温度升高时,液态乙醚逐渐增多
D.当容器升高到一定温度时,液态乙醚消失
E.液态乙醚消失后,若冷却容器,容器中又出现液态乙醚
【解析】温度升高,饱和汽的密度增大,所以A、D、E正确,B、C错误.
【答案】ADE
9.如图252所示的容器,用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,测得水汽的压强为p,体积为V.当保持温度不变( )
【导学号:35500027】
图252
A.上提活塞使水汽的体积增为2V时,水汽的压强变为1 2 p
B .下压活塞使水汽的体积减为12
V 时,水汽的压强增为2p C .下压活塞时,水汽的质量减小,密度不变
D .下压活塞时,水汽的质量和密度都变小
E .上提活塞时,水汽的密度减小,质量不变
【解析】 容器中的水汽刚好饱和,表示容器中已没有水,上提活塞使水汽的体积变为
2V 时,容器中的水汽变为未饱和汽,由玻意耳定律知,压强变为12
p ;下压活塞使水汽的体积减为12
V 时,由于温度不变,饱和汽的密度不变,部分水汽会凝结成水,水汽的压强仍为p ,只是水汽的质量减小了,故选A 、C 、E.
【答案】 ACE
10.某食堂的厨房内,温度是30 ℃,绝对湿度是p 1=2.1×103
Pa ,而这时室外温度是19 ℃,绝对湿度是p 2=1.3×103 Pa.那么,厨房内外空气的相对湿度相差多少?在厨房内感觉潮湿,还是在厨房外感觉潮湿?
(30 ℃时水的饱和汽压为p 3=4.2×103 Pa,19 ℃时水的饱和汽压为p 4=2.2×103 Pa)
【解析】 厨房内的相对湿度
B 1=p 1p 3×100%=2.1×1034.2×103×100%=50% 厨房外的相对湿度
B 2=p 2p 4×100%=1.3×1032.2×103×100%=59% 厨房内外空气的相对湿度相差
ΔB =B 2-B 1=59%-50%=9%
厨房外的相对湿度较大,即厨房外感觉潮湿.
【答案】 9% 厨房外感觉潮湿
11.学校气象小组在某两天中午记录如下数据:
第一天,气温30 ℃,空气中水蒸汽压强为15.84 mm 汞柱.
第二天,气温20 ℃,绝对湿度10.92 mm 汞柱.
查表知,气温30 ℃时,水的饱和汽压为4.242×103
Pa ;气温20 ℃时,水的饱和汽压为2.338×103 Pa.
g 取9.8 m/s 2,汞的密度为13.6×103 kg/m 3,你能根据采集的数据判定哪一天中午人感觉较潮湿吗?试计算说明.
【解析】 气温30 ℃时,水的饱和汽压p s1=4.242×103
Pa ,这时水蒸汽实际压强 p l 1=15.84 mmHg =2.111×103 Pa ,
则第一天中午空气的相对湿度 B 1=p l 1p s1
×100%=2.111×103
Pa 4.242×103 Pa ×100%=49.76%.
气温20 ℃时,水的饱和汽压p s2=2.338×103
Pa.
这时水蒸汽实际压强 p l 2=10.92 mmHg =1.455×103 Pa. 则第二天中午空气的相对湿度 B 2=p l 2
p s2×100%=1.455×103
Pa 2.338×103 Pa ×100%=62.23%.
显然B 2>B 1,即第二天中午人感觉较潮湿.
【答案】 见解析。