Lý thuyết Vật lý 10 Bài 38. Sự chuyển thể của các chất

Lý thuyết Vật lý 10 Bài 38. Sự chuyển thể của các chất

I. SỰ NÓNG CHẢY  

Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng của các chất gọi là sự nóng chảy.

Quá trình chuyển ngược lại từ thể lỏng sang thể rắn của các chất gọi là sự đông đặc.

1. Thí nghiệm   

Mỗi chất rắn kết tinh (ứng với một cấu trúc tinh thể) có một nhiệt độ nóng chảy không đổi xác định ở mỗi áp suất cho trước.

Các chất rắn vô định hình (thuỷ tinh, nhựa dẻo, sáp nến,...) không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

Bảng nhiệt độ nóng chảy  t_c của một số chất rắn kết tinh ở áp suất chuẩn

2. Nhiệt nóng chảy   

Nhiệt lượng Q cung cấp cho chất rắn trong quá trình nóng chảy gọi là nhiệt nóng chảy.

Q = λm

Trong đó:  

- mm là khối lượng của chất rắn, λ là nhiệt độ nóng chảy riêng của chất rắn và đo bằng J/kg.

Bảng nhiệt độ nóng chảy riêng λ của một số chất rắn kết tinh

3. Ứng dụng   

Các kim loại được nấu chảy và giữ ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy tctc của chúng để đúc các chi tiết máy, đúc tượng và chuông, để luyện thành gang thép và các hợp kim khác nhau.

II. SỰ BAY HƠI  

Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) ở bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi. Quá trình chuyển ngược lại từ thể khí (hơi) sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ.

1. Hơi khô và hơi bão hòa   

Khi tốc độ bay hơi lớn hơn tốc độ ngưng tụ, áp suất hơi tăng dần và hơi ở phía trên bề mặt chất lỏng là hơi khô. Hơi khô tuân theo định luật Boyle – Mariotte.

Khi tốc độ bay hơi bằng tốc độ ngung tụ, hơi ở phía trên bề mặt chất lỏng là hơi bão hoà có áp suất đạt giá trị cực đại gọi là áp suất hơi bão hoà. Áp suất hơi bão hoà không phụ thuộc thể tích và không tuân theo định luật Boyle – Mariotte, nó chi phụ thuộc bản chất và nhiệt độ của chất lỏng.

2. Ứng dụng   

Nước từ biển, sông, hồ,... không ngừng bay hơi tạo thành mây, sương mù, mưa, làm cho khí hậu điều hoà và cây cối phát triển. Sự bay hơi nước biển được sử dụng trong ngành sản xuất muối. Sự bay hơi của amôniac, frêôn,... được sử dụng trong kĩ thuật làm lạnh.

III. SỰ SÔI

Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) xảy ra cả ở bên trong và trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi.

1. Thí nghiệm  

Dưới áp suất chuẩn, mỗi chất lỏng sôi ở nhiệt độ xác định và không thay đổi.

Bảng nhiệt độ sôi t_s của một số chất lỏng ở áp suất chuẩn.

Nhiêt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc áp suất chất khí ở phía trên bề mặt chất lỏng.  Áp suất chất khí càng lớn, nhiệt độ sôi của chất lỏng càng cao.

Bảng nhiệt độ sôi t_s của nước phụ thuộc áp suất

2. Nhiệt hóa hơi  

Nhiêt lượng Q cung cấp cho khối chất lỏng trong khi sôi gọi là nhiệt hoá hơi của khối chất lỏng ở nhiệt độ sôi:

Q = Lm

Trong đó:

m là khối luợng của phần chất lỏng biến thành hơi;

L là nhiệt hoá hơi riêng của chất lỏng và đo bằng J/kg.

Bảng nhiệt hóa hơi riêng L của một số chất lỏng ở nhiệt độ sôi và áp suất chuẩn

Xem thêm Giải Vật lý 10: Bài 38. Sự chuyển thể của các chất