Nội dung text BÀI 2_SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT-HS.pdf
BÀI 2. SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Sự chuyển thể của các chất Khi các điều kiện như nhiệt độ và áp suất thay đổi, một chất có thể chuyển từ thể này sang thể khác. 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 gọi là sự đông đặc. Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) của các chất gọi là sự hoá hơi (bao gồm bay hơi và sôi). Quá trình chuyển ngược lại, từ thể khí (hơi) sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ. 2. Giải thích sự nóng chảy Khi nung nóng một vật rắn kết tinh, dao động của các phân tử tăng, làm tăng khoảng cách trung bình giữa chúng. Khi nhiệt độ đạt một giá trị nhất định, các phân tử bắt đầu thoát khỏi liên kết tinh thể, dẫn đến quá trình nóng chảy. Nhiệt lượng tiếp tục được cung cấp để phá vỡ các liên kết tinh thể, cho đến khi tất cả các liên kết được phá vỡ, vật rắn chuyển thành chất lỏng. Khi toàn bộ vật rắn đã chuyển sang thể lỏng, nếu vẫn tiếp tục nung nóng thì các phân tử nhận nhiệt lượng để tăng năng lượng chuyển động của mình và nhiệt độ của khối chất lỏng tăng lên. Phần năng lượng cung cấp để phá vỡ liên kết giữa các phân tử mà không làm tăng nhiệt độ của chất trong quá trình chuyển thể gọi là ẩn nhiệt nóng chảy. Tóm lại, chất rắn → nhận năng lượng phá vỡ liên kết với phân tử xung quanh → linh động hơn → chất lỏng. Trong suốt thời gian nóng chảy, nhiệt độ của vật không đổi. Một chất nóng chảy ở nhiệt độ xác định nào thì thường sẽ đông đặc ở nhiệt độ đó. Nhiệt độ xác định này được gọi là nhiệt độ nóng chảy cũng là nhiệt độ đông đặc của chất. Nước là một ngoại lệ đối với quy tắc tăng thể tích khi nhiệt độ tăng. Khi nhiệt độ tăng từ 0°C đến 4°C, nước co lại và mật độ tăng lên. Từ 4°C trở đi, nước nở ra khi nhiệt độ tăng, mật độ giảm. Đặc tính này giải thích tại sao ao bắt đầu đóng băng ở bề mặt chứ không phải ở đáy: khi nhiệt độ giảm, nước bề mặt trở nên đậm đặc hơn nước dưới đáy, làm cho nước bề mặt chìm và nước dưới đáy lên bề mặt. Khi nước đóng băng, băng vẫn ở trên bề mặt vì ít đậm đặc hơn nước, tiếp tục hình thành băng trên bề mặt trong khi nước dưới vẫn ở dạng lỏng. 3. Giải thích sự hóa hơi Sự hóa hơi có thể xảy ra dưới hai hình thức: Sự bay hơi và sự sôi Sự bay hơi 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. Hình 1. Quá trình chuyển thể của vật chất 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.
Do các phân tử chuyển động hỗn loạn có thể va chạm vào nhau, truyền năng lượng cho nhau nên có một số phân tử ở gần mặt thoáng của chất lỏng có thể có động năng đủ lớn để thắng lực liên kết của các phân tử chất lỏng khác, thoát được ra khỏi mặt thoáng của chất lỏng trở thành các phân tử ở thể hơi. Sự sôi Sự hoá hơi xảy ra ở bên trong và trên bề mặt thoáng của 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. Khi đun chất lỏng đến nhiệt độ sôi, do tiếp tục được cung cấp nhiệt lượng nên các phân tử chất lỏng chuyển động nhiệt mạnh hơn, làm phá vỡ sự liên kết giữa các phân tử chất lỏng với nhau, phân tử chất lỏng chuyển sang phân tử hơi. Trong quá trình hoá hơi, dù được cung cấp năng lượng liên tục nhưng khi đạt đến nhiệt độ sôi thì chất lỏng không tăng nhiệt độ suốt thời gian chuyển hoàn toàn thành chất khí. Lúc này, các phân tử nhận thêm năng lượng dùng để phá vỡ liên kết với các phân tử xung quanh, khiến phân tử chuyển động tự do. Chất lỏng chuyển thành chất khí. Phần năng lượng nhận thêm để phá vỡ liên kết giữa các phân tử mà không làm tăng nhiệt độ của chất trong quá trình hoá hơi được gọi là ẩn nhiệt hóa hơi. Tóm lại, chất lỏng → nhận năng lượng tách khỏi liên kết với phân tử xung quanh → thoát khỏi khối chất lỏng → chuyển động tự do → chất khí. Sự bay hơi Sự sôi - Sự hóa hơi xảy ra trên bề mặt chất lỏng - Xảy ra ở nhiệt độ bất kì của chất lỏng - 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 hóa hơi xảy ra bên trong và trên bề của mặt chất lỏng - Xảy ra ở nhiệt độ sôi (trong thời gian sôi, nhiệt độ chất lỏng không thay đổi) - Nhiệt độ sôi phụ thuộc áp suất khí trên mặt thoáng (áp suất tăng thì nhiệt độ sôi cũng tăng) và bản chất của chất lỏng Đồng thời với sự bay hơi, cũng xảy ra hiện tượng các phân tử khí tụ lại ở phía trên mặt thoáng chất lỏng, va chạm vào chất lỏng và bị các phân tử chất lỏng hút vào chuyển về thể lỏng, gọi là sự ngưng tụ.
.................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 5. Tại sao nhiệt độ của nước tăng dần từ 20°C đến 100°C và không tăng khi đã đạt 100°C? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 6. Tại sao khi bay hơi nhiệt độ của chất lỏng giảm? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 7. Hình bên là đồ thị phác hoạ sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian trong quá trình chuyển thể từ rắn sang lỏng của chất rắn kết tinh (đường nét liên) và của chất rắn vô định hình (đường nét đứt), từ đó nhận xét về sự biến đổi nhiệt độ của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình trong quá trình chuyển thể từ rắn sang lỏng. .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 8. Hình bên là đồ thị phác họa sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian trong quá trình chuyển thể từ rắn sang lỏng của chất rắn kết tinh và của chất rá n vô định hình tương ứng lần lượt là: A. đường (3) và đường (2). B. đường (1) và đường (2). C. đường (2) và đường (3). D. đường (3) và đường (1). .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Ví dụ 9. Trong các phát biểu sau đây về sự bay hơi và sự sôi của chất ỏng, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai? a) Sự bay hơi là sự hoá hơi xảy ra ở mặt thoáng của khối chất lỏng. b) Sự hoá hơi xảy ra ở cả mặt thoáng và trong lòng chất của khối chất lỏng khi chất lỏng sôi. c) Sự bay hơi diễn ra chỉ ở một số nhiệt độ nhất định. d) Sự sôi diễn ra ở nhiệt độ sôi. .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... C. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Phần 1. Câu hỏi trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn 1. Sự chuyển thể các chất Câu 1: Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng? Các chất