高中物理 第4章 气体 第4节 湿度知识导航素材 鲁科版选修3-3（通用）

高中物理 第4章 气体 第4节 湿度知识导航素材 鲁科版选修3-3（通用）

第4节 湿度 ‎ 思维激活 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，说一说，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，使人感到气闷，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.‎ 自主整理 一、绝对湿度和相对湿度 空气的湿度可通俗地理解为空气的潮湿程度，它有绝对湿度和____________之分.‎ ‎1.绝对湿度：空气中水蒸气的压强p叫做空气的绝对湿度.‎ ‎2.相对湿度 ‎（1）概念的引入：为了表示空气中水蒸气离饱和状态的远近而引入相对湿度的概念.‎ ‎（2）相对湿度：某温度时空气的绝对湿度跟同一温度下水的饱和汽压的百分比叫做空气的____________.‎ 相对湿度=____________‎ ‎①不同温度下水的饱和汽压可以查表得到.‎ ‎②在绝对湿度p不变而降低温度时，由于水的饱和气压减小而使空气的相对湿度增大，继续降温，有可能达到饱和，这时相对湿度为100%.‎ ‎③居室的相对湿度以40%—70%较适宜.‎ ‎④人的感觉、纸张的柔性，主要由相对湿度决定.‎ 二、湿度计 ‎1.分类：空气的相对湿度常用湿度计来测量，常用的湿度计有____________、____________和____________等.‎ ‎2.干湿泡湿度计的工作原理 干湿泡湿度计由____________温度计与____________温度计构成.湿度越大，水的蒸发越____________‎ ‎，湿球温度比干球温度低得就少，根据两温度计的示数差，结合当时温度查表即可知道____________.‎ 高手笔记 ‎1.一定温度下空气的干湿程度，可以用空气里所含水蒸气的密度（即单位体积的空气里所含水蒸气的质量）表示.由于直接测定水蒸气密度较困难，而水汽的压强又与水蒸气密度成正比，所以通常又用空气里水蒸气的压强来计算空气的温度.这就是绝对湿度.实际上，地面上水分蒸发的快慢和人们感觉到的空气潮湿程度并不完全由空气中水蒸气的密度决定，而跟空气中的水蒸气离开其饱和状态的远近程度有关（若空气中的水蒸气密度远小于饱和汽的密度，这就叫离开饱和状态很远，则物体中的水分会蒸发得较快，人们感到空气干燥），故平常所说的湿度是指相对湿度.‎ 若用p表示绝对湿度，ps表示同一温度时水的饱和汽压，则相对湿度B可表示为：B=×100%.B表示空气中的水蒸气离饱和状态的远近程度.‎ ‎2.空气里所含有水汽的多少对大气中所发生的现象起着很大的影响，如云、雨、露、霜的出现都和它有着直接的关系.而空气的干湿程度又和工农业生产有着密切的联系.如果空气太干燥，植物就要枯萎；而空气太潮湿，又会延迟植物开花结实和籽粒成熟的时间.在暖房中培植蔬菜、蘑菇，要非常注意调节室内的潮湿程度，才能使它们很好地生长.在采桑养蚕业中，也要充分注意到室内的干湿程度，因为桑叶的干湿程度直接影响着蚕的正常发育.此外，在纺织厂中，如果空气太干燥，棉纱容易断头；如果空气太潮湿，棉纱又容易发霉.对于发电厂来说，太潮湿的空气甚至会使发电机里的绕组（线圈）发霉.上述事例都说明空气所含水汽的多少与人们的生活和劳动生产有着直接的关系，所以我们必须很好地掌握与这方面有关的知识.当然，植物为了生存，也形成了适应不同干湿环境的能力：高山植物多数很矮小（紧贴地面），便于取暖和吸收潮湿空气；生长在干燥炎热沙漠里的仙人掌，生有肉质的茎和叶，这有利于储水，使水分不会很快被高温蒸发.‎ 名师解惑 ‎1.关于影响相对湿度的因素的说明 剖析：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.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素 剖析：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绝对数量，而是空气中水蒸气的压强p1与同一温度下水的饱和汽压p2的差距.相同气温时，空气中水蒸气的压强越大，就会感觉越潮湿；空气中水蒸气压强越小，就会感觉越干爽.而当空气中水蒸气的压强一定时，气温越高，就会感觉越干爽，气温越低，就会感觉越潮湿.故用相对湿度来表示空气的潮湿程度.即 相对湿度=×100%‎ 讲练互动 ‎【例1】人们感觉到空气的干湿程度，是决定于（ ）‎ A.大气里所含水蒸气是多少 B.气温 C.绝对湿度 D.相对湿度 解析：影响蒸发快慢以及人对干爽与潮湿感受的因素是：空气中水蒸气的压强p1，与同一温度下水的饱和汽压ps的差距，又因为相对湿度B=×100%，故D正确.‎ 答案：D 绿色通道 我们平常所说的湿度是指相对湿度，它与空气中水蒸气的饱和程度有关，在相同温度下，水蒸气的密度与水蒸气的压强成正比，饱和气压又随温度的升高而增大.‎ 变式训练 ‎1．下列所给值中，相对湿度最大的是（ ）‎ A‎.20 ℃‎水蒸气压强p=1.1×103 Pa B‎.20 ℃‎水蒸气压强p=1.3×103 Pa C‎.10 ℃‎水蒸气压强p=1.1×103 Pa D‎.10 ℃‎水蒸气压强p=1.3×103 Pa 答案：D ‎【例2】 在寒冷的冬季，利用温室效应建立蔬菜大棚，这既增加了农民的收入，又丰富了市场的菜篮子.大棚蔬菜的种植，需要科学的管理，其中棚内空气的温度和湿度的控制是很重要的.设棚内的温度为‎30 ℃‎，相对湿度为75%，则 ‎（1）棚内气体的绝对湿度是多大？（‎30 ℃‎时水的饱和汽压为ps=4.242×103 Pa）‎ ‎（2）如果夜晚棚内温度降低到‎15 ℃‎时，蔬菜的叶面上有没有露珠？‎ 解析：（1）棚内气体的绝对湿度为 p=Bps=75%×4.242×103 Pa=3.181 5×103 Pa.‎ ‎（2）由查表知露点为25 ℃—‎26 ℃‎，故夜晚棚内温度降低到‎15 ℃‎时，蔬菜叶面上有露珠.‎ 答案：（1）3.181 5×103 Pa （2）有 绿色通道 水汽的相对湿度越大，其露点越接近于实际温度，这就是早上大棚内多露水的原因.‎ 变式训练 ‎2．教室里空气的相对湿度是60%，温度是‎18 ℃‎，则绝对湿度是多大？（‎18 ℃‎时水的饱和汽压为ps=2.064×103 Pa）‎ 解析：‎18 ℃‎时教室的绝对湿度为 p=Bps=60%×2.064×103 Pa=1.238×103 Pa 答案：1.238×103 Pa 体验探究 ‎【问题】 测定教室里的相对湿度.‎ 导思：干湿泡湿度计是使用较多的湿度计.其原理是，空气的相对湿度越小，玻璃泡上的水分蒸发越快，两个温度计指示的温度差就越大；空气的相对湿度越大，玻璃泡上的水分蒸发越慢，两个温度计指示的温度差就越小.根据两个温度计的温度差，就可以确定相对湿度的大小.‎ 探究：1.选用两只相同的温度计，其中一支的玻璃泡外包着纱布，纱布的另一端浸在水中.两温度计中干泡温度计玻璃泡暴露在空气中，显示的是空气的温度即室温；湿泡温度计的玻璃泡被湿布包起来，因湿布中水分蒸发吸热，所以湿泡温度计示数小于干泡温度计示数.‎ ‎2.查出教室温度下空气中水蒸气的压强值.查出该室温下水的饱和汽压.‎ ‎3.由相对湿度=算出相对湿度 探究结论：代入数据可以测出教室里的相对湿度.‎ 教材链接 教材P72《讨论与交流》‎ 研究表明，对人体比较适宜的相对湿度为：夏季室温‎25 ℃‎时，相对湿度控制在40%—50%比较舒适；冬季室温‎18 ℃‎时，相对湿度控制在60%—70%比较舒适.根据你的切身体会，谈一谈相对湿度对生活的影响，并与同学讨论交流.‎ 答：相对湿度对人们的生活影响很大.相对湿度过小时，蒸发加强，干燥的空气容易夺走人体的水分，使皮肤干燥、鼻腔黏膜易受刺激.相对湿度过大时，无论在夏季或冬季，都会使人感到不舒服.夏季湿度增大，会抑制人体散热功能，使人感到闷热和烦躁；冬季湿度增大，会使热传导加快，让人感到阴冷.‎