CHƯƠNG 1: VẬT LÍ NHIỆT
Bài 1: SỰ CHUYỂN THỂ
1. MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ VÀ CẤU TRÚC VẬT CHẤT
a. Mô hình động học phân tử: gồm các nội dung cơ bản sau
+ Vật chất được cấu tạo bởi một số lượng rất lớn của các hạt gọi là phân tử. Giữa các phân tử có khoảng cách.
+ Các phân tử chuyển động không ngừng, gọi là chuyển động nhiệt. Các phân tử chuyển động nhiệt càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.
+ Giữa các phân tử có các lực tương tác (hút và đẩy).
b. Cấu trúc của vật chất (rắn, lỏng, khí)
- Khoảng cách giữa các phân tử lớn thì lực liên kết giữa chúng yếu.
- Các phân tử sắp xếp có trật tự thì lực liên kết giữa chúng mạnh.
Thể khí Thể rắn Thể lỏng
Cấu trúc |
Thể rắn |
Thể lỏng |
Thể khí |
Khoảng cách giữa các phân tử |
Rất gần nhau (cỡ kích thương phân tử) |
Xa nhau |
Rất xa nhau (gấp hàng chục lần kích thước phân tử) |
Sự sắp xếp của các phân tử |
Trật tự |
Kém trật tự hơn so với thể rắn |
Không có trật tự |
Chuyển động của các phân tử |
Chỉ dao động quanh vị trí cân bằng cố định |
Dao động quanh vị trí cân bằng luôn luôn thay đổi |
Chuyển động hỗn loạn |
Hình dạng |
Xác định |
Phụ thuộc phần bình chứa |
Phụ thuộc bình chứa |
Thể tích |
Xác định |
Xác định |
Phụ thuộc bình chứa |
2. SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT
Sự chuyển thể
|
3. SỰ NÓNG CHẢY là quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng của các chất.
Khi đun nóng đến một nhiệt độ nào đó, vật rắn bắt đầu chuyển trạng thái từ rắn sang lỏng (sự nóng chảy). Chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định (ở một áp suất cụ thể). Chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định.
- Giải thích sự nóng chảy của chất rắn kết tinh
|
Hình 1.5. Đồ thị sự thay đổi của chất rắn kết tinh khi được làm nóng chảy + Giai đoạn a: Chất rắn chưa nóng chảy; + Giai đoạn b: Chất rắn đang nóng chảy; + Giai đoạn c: Chất rắn đã nóng chảy hoàn toàn. |
|||
Chất rắn kết tinh |
Chất rắn vô định hình |
|||
- Có cấu trúc tinh thể - Có nhiệt độ nóng chảy xác định - Gồm: chất rắn đơn tinh thể: có tính dị hướng. Chất rắn đa tinh thể: có tính đẳng hướng. Ví dụ: hạt muối, miếng thạch anh, viên kim cương, sắt, nhôm,... |
- Không có cấu trúc tinh thể - Không có nhiệt độ nóng chảy xác định - Có tính đẳng hướng - Ví dụ: thuỷ tinh, các loại nhựa, cao su, … |
|||
Nhiệt nóng chảy riêng l của một chất có giá trị bằng nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg chất đó chuyển hoàn toàn từ thể rắn sang thể lỏng tại nhiệt độ nóng chảy:
Đơn vị đo nhiệt nóng chảy riêng là J/kg; Nhiệt nóng chảy riêng l phụ thuộc bản chất của chất rắn
Chú ý: Xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá bằng công thức:
4. SỰ HOÁ HƠI là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí. Sự hoá hơi có thể xảy ra dưới hai hình thức là bay hơi và sôi.
Sự hoá hơi xảy ra trên bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi. Sự bay hơi xảy ra ở nhiệt độ bất kì. Tốc độ bay hơi của chất lỏng càng nhanh nếu diện tích mặt thoáng càng lớn, tốc độ gió càng lớn, nhiệt độ càng cao và độ ẩm không khí càng thấp.
+ Sự bay hơi: là sự hoá hơi xảy ra ở mặt thoáng của chất lỏng. Nước đựng trong một cốc không đậy kín cạn dần là một ví dụ về sự bay hơi.
Giải thích sự bay hơi: Do các phân tử ở bề mặt chất lỏng chuyển động nhiệt hướng ra ngoài chất lỏng, khi có động năng đủ lớn chúng thoát ra khỏi mặt thoáng, trở thành các phân tử hơi. Tác dụng của sự bay hơi: điều hòa khí hậu, thực vật phát triển, sx muối, trong thiết bị làm lạnh,… |
Hình 1.4. Các phân tử |
+ Sự sôi: Sự hoá hơi xảy ra ở bên trong và trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi. Sự sôi xảy ra
ở nhiệt độ sôi. Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc áp suất khí trên mặt thoáng và bản chất của chất lỏng. Trong suốt thời gian sôi, nhiệt độ chất lỏng không thay đổi.
Nhiệt hoá hơi riêng L của một chất lỏng có giá trị bằng nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg chất lỏng đó hoá hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi:
Đơn vị của nhiệt hoá hơi riêng là J/kg; nhiệt hóa hơi riêng L phụ thuộc bản chất chất lỏng.
Chú ý: Xác định nhiệt hóa hơi riêng của nước bằng công thức:
Tải toàn bộ file