Tóm tắt quá trình chuyển thể của chất

Câu hỏi: Tóm tắt quá trình chuyển thể của chất

Trả lời: 

Sự chuyển từ thể rắn sang thể lỏng gọi là sự nóng chảy.     

Sự chuyển từ thể lỏng sang thể rắn gọi là sự đông đặc​      

Sự  chuyển từ thể lỏng sang thể hơi gọi là sự bay hơi.       

Sự chuyển từ thể hơi sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ.

- Tốc độ bay hơi của một chất lỏng phụ thuộc vào: nhiệt độ, gió và diện tích mặt thoáng của chất lỏng.

Cùng Top lời giải tìm hiểu về các quá trình này nhé!

Sự chuyển thể của các chất được biết đến như những hiện tượng vật lý. Nó cũng chính là những hiện tượng xảy ra gần gũi trong cuộc sống. Có thể kể đến quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng của các chất gọi là sự nóng chảy. Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí của các chất gọi là sự bay hơi.

1. Sự nóng chảy

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

- Quá trình nóng chảy sẽ xảy ra khi mà nội năng của các chất rắn được tăng lên. Có thể do nhiều yếu tố khác nhau như: nhiệt hoặc do áp suất đẩy nhiệt độ của chất rắn cho đến nhiệt độ nóng chảy.

- Ở nhiệt độ đạt đến ngưỡng nóng chảy, các trật tự của ion hoặc là phân cực bên trong chất rắn sẽ bị giảm xuống, tạo thành một trạng thái kém trật tự hơn. Và do đó dần dần, chất rắn tan và trở thành chất lỏng. Khi tìm hiểu về sự nóng chảy, sự đông đặc, các em sẽ thấy rõ sự trái ngược rõ ràng.

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

 a. Đặc điểm

- Mỗi chất rắn kết tinh có một nhiệt độ nóng chảy xác định ở mỗi áp suất cho trước.

- Các chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

- Đa số các chất rắn, thể tích của chúng sẽ tăng khi nóng chảy và giảm khi đông đặc.

- Nhiệt độ nóng chảy của chất rắn thay đổi phụ thuộc vào áp suất bên ngoài.

b. Nhiệt nóng chảy

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

Q = λ.m

- Với λ là nhiệt nóng chảy riêng phụ thuộc vào bản chất của chất rắn nóng chảy, có đơn vị là J/kg

c. Ứng dụng

- Nung chảy kim loại để đúc các chi tiết máy, đúc tượng, chuông, luyện gang thép

- Ví dụ:

+ Nước đá bị tan khi để ngoài trời nóng

+ Đúc tượng đồng

+ Thắp nến sáp

+ Làm đồ trang sức vàng- bạc

+ Làm đồ mỹ nghệ kim loại

- Một số ứng dụng của sự đông đặc:

+ Làm nước đá

2. Sự bay hơi

a. Đặc điểm

- Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí ở bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi

- Bay hơi hay bốc hơi là một dạng hóa hơi của chất lỏng trên bề mặt một chất lỏng. Một dạng hóa hơi khác là đun sôi, loại này thường xảy ra trên toàn bộ khối lượng chất lỏng.

- Bình thường, các phân tử trong một cốc nước không có đủ nhiệt năng để thoát khỏi chất lỏng. Nhưng khi có đủ nhiệt độ, chất lỏng sẽ nhanh chóng chuyển thành dạng hơi (xem điểm sôi). Khi các phân tử va chạm với nhau, chúng chuyển hóa năng lượng cho nhau ở nhiều mức độ đa dạng, phụ thuộc vào cách các phân tử va chạm vào nhau. Đôi khi, sự chuyển hóa này là một chiều đối với những phân tử gần bề mặt, cuối cùng nó sẽ tích tụ đủ năng lượng để bay hơi.

- Quá trình ngược lại từ thể khí sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ.

- Sự bay hơi xảy ra ở nhiệt độ bất kì và luôn kèm theo sự ngưng tụ.

b. Hơi khô và hơi bão hoà

Xét không gian trên mặt thoáng bên trong bình chất lỏng đậy kín 

- Khi tốc độ bay hơi lớn hơn tốc độ ngưng tụ, áp suất hơi tăng dần và hơi trên bề mặt chất lỏng là hơi  khô.

- Khi tốc độ bay hơi bằng tốc độ ngưng tụ, hơi ở phía trên mặt chất lỏng là hơi bảo hoà có áp suất đạt giá trị cực đại gọi là áp suất hơi bảo hoà. Áp suất hơi bảo hoà không phụ thuộc thể tích và không tuân theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt, nó chỉ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng.

c. Ứng dụng

- Sự bay hơi nước từ biển, sông, hồ, … tạo thành mây, sương mù, mưa, làm cho khí hậu điều hoà và cây cối phát triển.

- Sự bay hơi của nước biển được sử dụng trong ngành sản xuất muối.

- Sự bay hơi của amôniac, frêôn… được sử dụng trong kỉ thuật làm lạnh.

- Ví dụ:

  + Ứng dụng công nghiệp của sự bay hơi bao gồm nhiều quá trình in ấn và sơn phủ; phục hồi muối từ các dung dịch và làm khô nhiều loại vật liệu như gỗ, giấy, vải và hóa chất.

  + Khi quần áo được phơi, mặc dù nhiệt độ môi trường thấp hơn điểm sôi của nước, nước vẫn bay hơi. Điều này xảy ra nhanh hơn bởi các yếu tố như độ ẩm thấp, nhiệt năng (từ ánh nắng mặt trời), và gió. Trong máy sấy quần áo, không khí nóng thổi qua quần áo, cho phép nước bốc hơi rất nhanh.

  + Matki / Matka, một loại thùng chứa truyền thống làm bằng đất sét xốp ở Ấn Độ được sử dụng để lưu trữ và làm mát nước và các chất lỏng khác. Tương tự như botijo ở Tây Ban Nha.

  + Hệ thống bay hơi làm mát, có thể làm mát đáng kể một tòa nhà đơn giản bằng cách thổi không khí khô qua một bộ lọc với nước.

3. Sự sôi

Sự chuyển từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở cả bên trong và trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi.

a. Đặc điểm

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

- Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc áp suất chất khí (hơi) trên bề mặt chất lỏng. Áp suất này càng lớn, nhiệt độ sôi càng cao và ngược lại.

b. Nhiệt hoá hơi

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

Q = L.m

Với L là nhiệt hoá hơi riêng phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng bay hơi, có đơn vị là J/kg

Nhiệt hóa hơi riêng của một chất lỏng có độ lớn bằng nhiệt lượng cần cung cấp để làm bay hơi một kg chất đó ở nhiệt độ sôi.

c. Ứng dụng:

Để đảm vệ sinh, an toàn thực phẩm là ta phải ăn chín uống sôi vì tới nhiệt độ sôi của nước ở 100^oC làm chín thức ăn và tiêu diệt được đa số vì trùng có hại cho cơ thể con người

Ví dụ :

- Uống sôi là phải đun nước sôi mới uống

- Nấu canh, nấu cơm, nấu canh, luộc rau ..vv đều phải đun sôi làm chín thức ăn đảm bảo sức khoẻ cho con người.