Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài 38: Sự chuyển thể của các chất

Bài 38: 
SỰ CHUYỂN THỂ 
CỦA CÁC CHẤT 
ĐẶT VẤN ĐỀ VÀO BÀI: 
Khi nhiệt độ, áp suất thay đổi, các chất có thể chuyển từ rắn sang lỏng, họăc từ lỏng sang khí và ngược lại. Nước có thể bay hơi họăc đông lại thành nước đá, các kim lọai có thể chảy lỏng và bay hơi. 
Vậy sự chuyển thể của các chất có đặc điểm gì? 
Hình ảnh minh họa 
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 . 
I. Sự nóng chảy: 
1. Thí nghiệm: 
a. Đun nóng chảy kim lọai vẽ đường biểu diễn sự biến thiên của nhiệt độ theo thời gian. 
232 0 C 
Thiếc lỏng 
Thiếc rắn 
Nhiệt độ 
Thời gian 
C1: Dựa vào đồ thị hãy mô tả và nhận xét sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình nóng chảy và đông đặc của thiếc. 
 Khi đun nóng thiếc nhiệt độ tăng theo thời gian, đến 232 0 C thiếc bắt đầu nóng chảy. Trong suốt thời gian nóng chảy nhiệt độ không thay đổi 232 0 C. Sau khi chảy lỏng hòan toàn thì nhiệt độ lại tiếp tục tăng. 
I. Sự nóng chảy: 
1. Thí nghiệm: 
b. Kết luận: 
* 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 (thủy tinh, nhựa dẻo, sáp nến, ) không có nhiệt độ nóng chảy xác định. 
Nhiệt độ nóng chảy của một số chất: 
Chất rắn 
T c ( 0 C) 
Ni ken 
Sắt 
Thép 
Đồng đỏ 
Vàng 
Bạc 
Nhôm 
Chì 
Thiếc 
Nước đá 
1452 
1530 
1300 
1083 
1063 
960 
659 
327 
232 
0 
I. Sự nóng chảy: 
2. Nhiệt nóng chảy: 
Nhiệt lượng cung cấp cho chất rắn trong quá trình nóng chảy gọi là nhiệt nóng chảy của chất rắn đó. 
Q = λ m 
λ là nhiệt nóng chảy riêng, phụ thuộc vào bản chất của chất rắn, đơn vị đo là: J/Kg 
I. Sự nóng chảy: 
2. Nhiệt nóng chảy: 
Nhiệt nóng chảy riêng của một chất rắn có độ lớn bằng nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hòan tòan 1kg chất rắn đó ở nhiệt độ nóng chảy. 
Chất rắn 
λ (J/Kg) 
Nước đá 
Nhôm 
Sắt 
Chì 
Bạc 
Vàng 
Thiếc 
3,33.10 5 
3,97.10 5 
2,72.10 5 
0,25.10 5 
0,88.10 5 
0,64.10 5 
0,59.10 5 
I. Sự nóng chảy: 
3. Ứng dụng: 
* Đúc các chi tiết máy, đúc tượng, đúc chuông. 
* Lyện kim. 
II. Sự bay hơi: 
Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí ở bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi. 
	Ngược lại, quá trình chuyển từ thể khí sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ. 
II. Sự bay hơi: 
1. Thí nghiệm: 
a. * Đổ một lớp nước lên trên mặt đĩa nhôm. Thổi nhẹ lên mặt nước này hoặc hơ nóng đĩa này, ta thấy lớp nước dần biến mất: nước đã bốc thành hơi bay vào không khí. 
* Nếu đặt bản thủy tinh gần miệng cốc nước nóng, ta thấy trên mặt bản thủy tinh xuất hiện các giọt nước : hơi nước từ cốc bay lên đã bay lên đọng thành nước . 
II. Sự bay hơi: 
1. Thí nghiệm: 
b. * Nguyên nhân là do một số phân tử chất lỏng ở mặt thoáng có động năng lớn nên thắng được công cản do lực hút của các phận tử chất lỏng nằm trên mặt thoáng để thoát ra khỏi mặt thoáng và trở thành phân tử hơi của chính chất ấy. 
* Đồng thời khi đó cũng xảy ra cũng xảy ra quá trình ngưng tụ do một số phân tử hơi chuyển động nhiệt hỗn loạn va chạm vào mặt thoáng và bị các phân tử chất lỏng nằm trên mặt thoáng hút. 
C2: Nhiệt độ của khối chất lỏng khi bay hơi tăng hay giảm? Tại sao? 
* Khi chất lỏng bay hơi: nhiệt độ tăng do các phân tử chất lỏng có động năng lớn thóat ra khỏi bề mặt của khối chất lỏng giảm bớt năng lượng nhiệt độ của nó giảm. 
II. Sự bay hơi: 
1. Thí nghiệm: 
c. * Sự ngưng tụ luôn xảy ra kèm theo sự bay hơi. 
* Nếu số phân tử thóat ra khỏi bề mặt chất lỏng nhiều hơn số phân tử hơi bị hút vào ta nói chất lỏng bị bay hơi. 
* Nếu số phân tử hơi bị hút vào nhiều hơn số phân tử chất lỏng thóat khỏi bề mặt chất lỏng ta nói chất hơi bị ngưng tụ. 
C3: Tốc độ bay hơi phụ thuộc như thế nào vào nhiệt độ, diện tích bề mặt và áp suất phía trên bề mặt chất lỏng? Tại sao? 
* Khi nhiệt độ tăng số phân tử chuyển động nhiệt có động năng lớn càng nhiều tốc độ bay hơi càng nhanh. 
* Khi diện tích mặt thóang càng rộng và áp suất hơi trên mặt chất lỏng càng nhỏ tốc độ bay hơi càng tăng. 
II. Sự bay hơi: 
2. 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 Bôi lơ – Mariôt . 
II. Sự bay hơi: 
2. Hơi khô và hơi bão hòa: 
* Khi tốc độ bay hơi bằng tốc độ ngưng tụ, hơi ở phía trên bề mặt chất lỏng là hơi bão hòa có áp suất đạt giá trị cực đại gọi là áp suất hơi bão hòa . Áp suất hơi bão hòa không phụ thuộc thể tích và không tuân theo định luật Bôi lơ – Mariôt , nó chỉ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng. 
C4: Tại sao áp suất hơi bão hòa không phụ thuộc thể tích và lại tăng theo nhiệt độ? 
Khi nhiệt độ tăng tốc độ bay hơi lớn áp suất hơi bão hòa tăng. 
Khi thể tích chứa hơi bão hòa giảm áp suất hơi bão hòa tăng làm tăng tốc độ ngưng tụ, giảm tốc độ bay hơi trạng thái cân bằng động áp suất hơi bão hòa giữ nguyên. 
II. Sự bay hơi: 
3. Ứng dụng: 
* Vòng tuần hòan của nước trong thiên nhiên. 
* Trong ngành sản xuất muối. 
* Trong kỹ thuật làm lạnh. 
III. Sự sôi: 
Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở cả bên trong và trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi. 
III. Sự sôi: 
1. Thí nghiệm: 
Dưới áp suất chuẩn, mỗi chất lỏng sôi ở một nhiệt độ xác định và không thay đổi. 
Nhiệt dộ 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: 
Chất lỏng 
T s ( 0 C) 
Rượu 
Nước 
Xăng 
Dầu hỏa 
78,3 
100 
80,2 
290 
Áp suất (atm) 
T s ( 0 C) 
0,1 
0,5 
1 
5 
10 
45 
81 
100 
151 
181 
Của nước 
Một số chất 
III. Sự sôi: 
2. Nhiệt hóa hơi: 
Nhiệt lượng cung cấp cho khối chất lỏng trong quá trình sôi gọi là nhiệt hóa hơi của chất lỏng ở nhiệt độ sôi. 
	 Q = L.m 
Trong đó L là nhiệt hóa hơi riêng (J/kg). 
III. Sự sôi: 
2. Nhiệt hóa hơi: 
Nhiệt hóa hơi riêng của một chất lỏng có độ lớn bằng nhiệt lượng cần cung cấp để làm bay hơi hòan tòan 1 kg chất đó ở nhiệt độ sôi. 
Củng cố bài học: 
Sự nóng chảy là gì? Nêu các đặc điểm của sự nóng chảy. 
Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng của các chất gọi là sự nóng chảy. 
* Mỗi chất rắn có một nhiệt độ nóng chảy không đổi xác định ở mỗi áp suất cho trước. 
* Các chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định. 
Củng cố bài học: 
Tên gọi của quá trình ngược với sự nóng chảy là gì? 
 Sự đông đặc 
Củng cố bài học: 
Nhiệt nóng chảy là gì? Viết công thức tính nhiệt nóng chảy, nêu tên và đơn vị. 
Nhiệt lượng cung cấp cho chất rắn trong quá trình nóng chảy gọi là nhiệt nóng chảy của chất rắn đó. 
Q = λ m 
λ là nhiệt nóng chảy riêng, phụ thuộc vào bản chất của chất rắn, đơn vị đo là: J/Kg 
Củng cố bài học: 
Sự bay hơi là gì? Nêu tên gọi ngược lại với quá trình bay hơi. 
Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí ở bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi. 
Ngược lại, quá trình chuyển từ thể khí sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ. 
Củng cố bài học: 
	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 Bôi lơ – Mariôt. 
Khi tốc độ bay hơi bằng tốc độ ngưng tụ, hơi ở phía trên bề mặt chất lỏng là hơi bão hòa có áp suất đạt giá trị cực đại gọi là áp suất hơi bão hòa. Áp suất hơi bão hòa không phụ thuộc thể tích và không tuân theo định luật Bôi lơ – Mariôt, nó chỉ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng. 
Củng cố bài học: 
Sự sôi là gì? Nêu các đặc điểm của sự sôi. 
Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở cả bên trong và trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi. 
Củng cố bài học: 
Sự sôi là gì? Nêu các đặc điểm của sự sôi. 
Dưới áp suất chuẩn, mỗi chất lỏng sôi ở một nhiệt độ xác định và không thay đổi. 
Nhiệt dộ 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. 
Củng cố bài học: 
	Viết công thứ tính nhiệt hóa hơi của chất lỏng. Nêu tên và đơn vị đo của các đại lượng. 
Nhiệt lượng cung cấp cho khối chất lỏng trong quá trình sôi gọi là nhiệt hóa hơi của chất lỏng ở nhiệt độ sôi. 
	 Q = L.m 
Trong đó L là nhiệt hóa hơi riêng (J/kg). 
Giao nhiệm vụ về nhà: 
* Học sinh là các bài tập 7,8,9,10,11,12,13,14,15 trang 210 sách giáo khoa. 
* Học sinh chuẩn bị bài: “Độ ẩm của không khí”