Презентация по физике на тему "Испарение и кипение жидкости. Насыщенный пар" (10 класс)

• 1 слайд

  Цель урока:
  повторить и углубить знания об испарении и конденсации, дать понятие насыщенного и ненасыщенного пара.
  
  Тема урока::
  Испарение и конденсация. Насыщенный и ненасыщенный пар. Влажность воздуха.
  

• 2 слайд

  Повторим изученное:
  Перечислите основные положения МКТ.
  Какое движение называют броуновским?
  Диффузия – зто …
  Какие агрегатные состояния знаете?
  
  
  

• 3 слайд

  5. . Основное уравнение МКТ.
  6. Атмосферное давление? Прибор для измерения атмосферного давления. Влияние атмосферного давления на погоду.
  Какой газ называют идеальным в МКТ?
  Что такое температура? В каких единицах она измеряется? Абсолютный нуль – это …
  
  

• 4 слайд

  9. Какие величины характеризуют состояние макроскопических тел?
  Ответ: давление - P, объем – V, температура – Т
  10. Что называют уравнением состояния?
  Ответ: Уравнение, связывающее три макроскопических параметра, называют уравнением состояния идеального газа
  
  

• 5 слайд

  11. Какие процессы называются изопроцессами?
  Ответ: Процессы, протекающие при неизменном значении
  одного из параметров, называют изопроцессами.
  
  Рассмотрим следующие изопроцессы:
  

• 6 слайд

  Графики изопроцессов
  представлены на рисунках
  Р
  т
  V
  T
  P
  V
  изохорный
  изотермический
  изобарный
  

• 7 слайд

  Парообразование
  И
  конденсация.
  

• 8 слайд

  Круговорот воды в природе.
  

• 9 слайд

  Любое вещество при определенных условиях может находиться в различных агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном. Переход из одного состояния в другое называется фазовым переходом. Испарение и конденсация являются примерами фазовых переходов. Все реальные газы (кислород, азот, водород и т. д.) при определенных условиях способны превращаться в жидкость. Однако превращение газа в жидкость может происходить только при температурах ниже определенной, так называемой критической температуры Tкр.
  Например, для азота 126 К (-147 ᶛС), для кислорода
  154,3 К ( -118ᶛС). При комнатной температуре (≈ 300 К) вода может находиться и в жидком, и в газообразном состояниях, а азот и кислород существуют только в виде газов.
  

• 10 слайд

  Ж
  Г
  парообразование
  конденсация
  кипение
  испарение
  Парообразование-переход вещества из жидкого состояния в газообразное (с поглощением Q)
  Конденсация – переход вещества из газообразного состояния в жидкое (с выделением Q) при Т = const
  

• 11 слайд

  Как происходит испарение?
  Водяной пар
  Молекулы жидкости
  При испарении жидкость охлаждается.
  Q
  С поверхности жидкости вылетают наиболее быстрые молекулы, кинетическая энергия которых превышает энергию их связи с остальными молекулами жидкости
  

• 12 слайд

  
  Виды парообразования:
  Испарение - процесс, при котором с поверхности жидкости вылетают наиболее быстрые молекулы при любой температуре;
  Кипение — процесс парообразования по всему объёму жидкости при определенной температуре.
  
  

• 13 слайд

  Проверь себя :
  Всякая ли молекула может покинуть жидкость?
  Почему при испарении температура жидкости понижается?
  Почему испарение происходит при любой температуре?
  

• 14 слайд

  От чего зависит скорость испарения?
  От рода жидкости
  
  
  эфир
  медленно
  Испаряющиеся жидкости
  вода
  Быстрее испаряется та жидкость , молекулы которой притягиваются друг к другу с меньшей силой.
  
  быстро
  От температуры жидкости
  
  
  
  
  вода
  вода
  t1>t2
  80°С
  45°С
  Испарение происходит тем быстрее ,чем выше температура жидкости
  

• 15 слайд

  От площади поверхности жидкости
  вода
  вода
  v1=v2
  Чем больше площадь поверхности жидкости ,тем быстрее происходит испарение.
  От ветра
  ветер
  Ветер уносит молекулы пара. Испарение происходит быстрее.
  s1>s2
  s1
  s2
  

• 16 слайд

  Проверь себя :
  От чего зависит скорость испарения?
  Почему бензин , спирт, одеколон быстро испаряются?
  Почему жидкость с большей температурой испаряется быстрее?
  Как испарение зависит от площади поверхности жидкости?
  Как ветер влияет на скорость
  испарения?
  
  

• 17 слайд

  Как происходит конденсация?
  При конденсации часть молекул пара возвращается обратно в жидкость.
  Q
  

• 18 слайд

  Конденсация в природе:
  О
  Б
  Р
  А
  З
  О
  В
  А
  Н
  И
  Е
  
  Р
  О
  С
  ы
  
  
  О
  Б
  Л
  А
  К
  О
  В
  
  Дождя
  Т
  У
  Ма
  Н
  а
  

• 19 слайд

  Задача 1.
  Сколько льда при 0 °С необходимо, чтобы 5л воды при температуре
  90 °С остудить до 40 °С
  
  Задача 2.
  Газ занимает объем 2 м3 при температуре 273 ºС. Каков будет его объем при температуре 546 ºС и прежнем давлении?
  

• 20 слайд

• 21 слайд

  Насыщенный и
  ненасыщенный пар
  

• 22 слайд

  Давайте вспомним
  
  Вопрос: Что собой представляет туман глазами опытного наблюдателя?
  Ответ: скопление мелких капелек, возникающее при определенных условиях в непосредственной близости от поверхности земли или водной поверхности. Туман стелется над самой поверхностью воды или земли, образуя слой толщиной от метра до десятков метров, иногда до сотен метров.
  

• 23 слайд

  
  
  
   
  
  .
  Когда и где образуется туман?
  Где воздух достаточно влажный: в низинах, оврагах, болотах; над поверхностью воды- морские и речные туманы. Утром, вечером, после захода солнца, иногда не прекращаются целые сутки.
  При каких условиях возникает туман?
  Чтобы в воздухе содержалось достаточно большое число ядер конденсации – центров,
  на которых происходит конденсация
  пара: ионы, капельки воды, пылинки,
  частички сажи, всевозможные мелкие загрязнения.
  
  

• 24 слайд

  В закрытом сосуде жидкость и ее пар могут находиться в состоянии динамического равновесия, когда число молекул, вылетающих из жидкости, равно числу молекул, возвращающихся в жидкость из пара, то есть когда скорости процессов испарения и конденсации одинаковы. Такую систему называют двухфазной.
  Пар, находящийся в равновесии со своей жидкостью, называют насыщенным.
  
  

• 25 слайд

  Число молекул, Число молекул
  вылетающих, возвращающихся из
  с поверхности жидкости пара в жидкость
  за единицу времени за единицу времени
  
  100 20 ненасыщенный
  100 60 пар
  100 90
  100 100 насыщенный
  пар
  
  
  

• 26 слайд

  Установление динамического равновесия между процессами испарения и конденсации при повышении температуры происходит при более высоких концентрациях молекул пара. Так как давление газа (пара) определяется его концентрацией и температурой, то можно сделать вывод:
  давление насыщенного пара p н.п. данного вещества зависит только от его температуры и не зависит от объема.
  

• 27 слайд

  Испарение может происходить не только с поверхности, но и в объеме жидкости. В жидкости всегда имеются мельчайшие пузырьки газа. Если давление насыщенного пара жидкости равно внешнему давлению (то есть давлению газа в пузырьках) или превышает его, жидкость будет испаряться внутрь пузырьков. Пузырьки, наполненные паром, расширяются и всплывают на поверхность. Этот процесс называется кипением.
  

• 28 слайд

• 29 слайд

  Таким образом, кипение жидкости начинается при такой температуре, при которой давление ее насыщенных паров становится равным внешнему давлению. В частности, при нормальном атмосферном давлении вода кипит при температуре 100 °С. Это значит, что при такой температуре давление насыщенных паров воды равно 1 атм. При подъеме в горы атмосферное давление уменьшается, и поэтому температура кипения воды понижается (приблизительно на 1 °С на каждые 300 метров высоты). На высоте 7 км давление составляет примерно 0,4 атм, и температура кипения понижается до 70 °С.
  

• 30 слайд

  кипение
  

• 31 слайд

  Определение
  
  
  Интенсивный переход жидкости в пар, происходящий с образованием пузырьков пара по всему объёму жидкости при определённой температуре, называют кипением
  

• 32 слайд

  Температура кипения tкип
  
  Температура при
  которой жидкость кипит
  

• 33 слайд

  Во время кипения температура жидкости не меняется
  Кипение воды
  8
  15
  18
  t, мин
  100
  t,0С
  

• 34 слайд

  Температура кипения жидкости зависит:
  1. От давления:
  Чем больше давление , тем выше температура кипения.
  2. ОТ высоты над уровнем моря:
  
  

• 35 слайд

  Температура кипения
  

• 36 слайд

  Удельная теплота парообразования L
  Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы обратить жидкость массой 1кг в пар без изменения температуры.
  
  Q
  L= m
  

• 37 слайд

  
  Q- количество теплоты, необходимое для парообразования или, выделяемое при конденсации.
  
  где
  L - удельная теплота парообразования
  m - масса
  Q=Lm
  

• 38 слайд

  Что такое варка?
  Нагревание продуктов в жидкости до температуры 100 °С
  t =100°С перевести в К-?
  Т = 373К
  2. Что такое жарка?
  Нагревание продуктов с небольшим количеством жира от t = 130°С до 270°С в жарочном шкафу.
  270°С= ? К
  Т = 543К
  

• 39 слайд

  Проверь себя!
  1. Может ли кипеть вода в кастрюле, плавающей в другой кастрюле с кипящей водой? Дать объяснение.
  ответ: Нет. Температура кипения во внешнем сосуде должна быть выше, чем у жидкости во внутреннем. Спирт мог бы закипеть во внутреннем сосуде.
  2. Почему после купания даже в самую сильную жару человек ощущает прохладу?
  ответ: Испаряющаяся с поверхности человеческого тела вода уносит с собой некоторое количество теплоты.
  
  

• 40 слайд

  .3. Почему вода гасит огонь? Что быстрее потушит пламя – кипяток или холодная вода?
  ответ: Испарение воды снижает температуру горящего тела настолько, что реакция горения прекращается. Кроме того, пар обволакивает горящее тело и прекращает доступ к нему кислорода. Кипяток, т.к. он превращается в пар быстрее, чем холодная вода.
  4. В морозный день в открытую форточку натопленной комнаты «валит» густой пар. Почему?
  ответ: Холодный воздух охлаждает соприкасающийся с ним воздух комнаты настолько, что пары, содержащиеся в комнате, становятся насыщенными: появляется туман.
  

• 41 слайд

  5. Почему в весеннее время образуются по утрам туман? Почему туман рассеивается с первыми лучами солнца, что происходит при этом с мельчайшими капельками воды, образующими туман?
  ответ: Мельчайшие водяные пары невидимы, но при охлаждении они конденсируются в более крупные капельки воды- образуется видимый «туман». При нагревании капельки тумана опять превращаются в невидимые водяные пары: туман рассеивается
  

• 42 слайд

  6. Почему стекло покрывается тонким слоем влаги. если на него подышать?
  ответ: Ненасыщенный пар, выдыхаемый легкими, при соприкосновении с холодным предметом становится насыщенным и на стекле появляется роса.
  
  

• 43 слайд

  Тема: Влажность воздуха
  Uchim.net
  

• 44 слайд

  Вода занимает около 70,8 % земного шара.
  Живые организмы содержат от 50 до 99,7 % воды.
  В атмосфере находится около 13-15 тыс. куб. км воды.
  Вода в атмосфере
  капли
  водяной пар
  Кристаллы снега
  Источники водяного пара в атмосфере: испарение воды с поверхности океанов, морей, водоемов, влажной почвы, растений.
  
  Воздух в зависимости от количества паров, находящихся при данной температуре в атмосфере, делится на сухой и влажный.
  
  Влажный воздух – воздух, содержащий водяные пары.
  Uchim.net
  

• 45 слайд

  Uchim.net
  

• 46 слайд

  Чем меньше относительная влажность, тем дальше пар от насыщения, тем интенсивнее происходит испарение. Давление насыщенного пара p0 при заданной температуре — величина табличная. Упругость водяного пара (а значит, и абсолютную влажность) определяют по точке росы.
  Пусть при температуре t1 упругость водяного пара p1 Состояние пара на диаграмме р, t изобразится точкой А.
  При изобарном охлаждении до температуры tp пар становится насыщенным и его состояние изобразится точкой В.
  Температуру tp, при которой водяной пар становится насыщенным, называют точкой росы.
  При охлаждении ниже точки росы начинается конденсация паров: появляется туман, выпадает роса, запотевают окна. Точка росы позволяет определить упругость водяного пара p1, находящегося в воздухе при температуре t1.
  Uchim.net
  

• 47 слайд

  Приборы для определения влажности воздуха
  Психрометры
  Гигрометры
  Uchim.net
  

• 48 слайд

  Конденсационный гигрометр представляет собой металлическую коробку А, передняя стенка К которой хорошо отполирована. Внутрь коробки наливают легко испаряющуюся жидкость и вставляют термометр. Пропуская через коробку воздух с помощью резиновой груши Г, вызывают сильное испарение эфира и быстрое охлаждение коробки. По термометру замечают температуру, при которой появляются капельки росы на полированной поверхности стенки К. Давление в области, прилегающей к стенке, можно считать постоянным, так как эта область сообщается с атмосферой и понижение давления за счет охлаждения компенсируется увеличением концентрации пара. Появление росы указывает, что водяной пар стал насыщенным. Зная температуру воздуха и точку росы, можно найти парциальное давление водяного пара и относительную влажность.
  Волосяной гигрометр, в котором деталь, чувствительной к изменению влажности, служит обезжиренный человеческий волос [1]. Он закреплен в верхней части прибора [2], обернут вокруг ролика [3] и натянут при помощи специально подобранного груза [4]. К ролику прикреплена стрелка [5]. При увеличении относительной влажности воздуха волос удлиняется и вызывает вращение ролика вместе со стрелкой. Стрелка, передвигаясь по шкале, указывает значение влажности воздуха, выраженное в процентах.
  Uchim.net
  

• 49 слайд

  Психрометр состоит из двух термометров, шарик одного из них обмотан тканью, нижние концы которой опущены в сосуд с дистиллированной водой. Сухой термометр регистрирует температуру воздуха, а влажный — температуру испаряющейся воды. При испарении жидкости ее температура понижается. Чем суше воздух, тем интенсивнее испаряется вода из влажной ткани и тем ниже ее температура. Следовательно, разность показаний сухого и влажного термометров зависит от относительной влажности воздуха. Зная эту разность температур, определяют относительную влажность воздуха по специальным психрометрическим таблицам.
  
  
  
  Uchim.net
  

• 50 слайд

  Для человека благоприятная относительная влажность воздуха 40 – 60%.
  Влажность воздуха в помещении можно изменять
  Увлажнители
  Для повышения
  Кондиционеры
  Осушители
  Для понижения
  Uchim.net
  

• 51 слайд

  Значение влажности
  влияет на
  Самочувствие человека
  Предсказание погоды в метеорологии
  Течение процессов в ткацком, кондитерском, печатном и других производствах
  Хранение произведений искусства, книг, музыкальных инструментов
  Uchim.net
  

• 52 слайд

  Информационные источники:
  1.Физика: Тепловые явления. 10 кл.: Учебник для углубленного изучения физики /Под ред. Г.Я. Мякишева. М.: Дрофа, 2001.
  
  2.Мультимедийные издания: Интерактивный курс «Физика ,7-11 классы» для учащихся и учителей школ, лицеев , гимназий, колледжей и для самостоятельного изучения физики. «Физикон» 2005.
  
  3.Волков В. А. Полянский С. Е. Поурочные разработки по физике, М, «Вако», 2005
  4.М.И. Блудов, Беседы по физике, Москва, «Просвещение, 1991 г.
  
  hhttp://kiv.sovtest.ru/theory/tema-03/p03a.
  http://college.ru/physics/courses/op25part1/content/ chapter1/ section/paragraph13/theory.html