Bài giảng Vật lý - Bài 56: Sự hóa hơi và sự ngưng tụ

Kiểm tra bài cũNêu định nghĩa nhiệt nóng chảy riêng và công thứcNhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn một đơn vị khối lượng của một chất rắn kết tinh ở nhiệt độ nóng chảy gọi là nhiệt nóng chảy riêng. Q= λmBài 56:Sự hóa hơi và sự ngưng tụ1.Sự hóa hơiSự hóa hơi là sự chuyển thể từ lỏng sang hơi (khí).Sự hóa hơi có thể xảy ra dưới 2 hình thức:Sự bay hơi Sự sôiSự bay hơi của chất lỏngSự bay hơi là sự hóa hơi xảy ra từ mặt thoáng của khối lỏng.Nguyên nhân: Các phân tử ở lớp bề mặt tham gia chuyển động nhiệt 1 số phân tử có động năng đủ lớn, thắng được lực tương tác giữa các phân tử chất lỏng→ thoát ra ngoài khối lỏng.b)Nhiệt hóa hơiNhiệt hóa hơi tính cho 1 đơn vị khối lượng được gọi là nhiệt hóa hơi riêng.Định nghĩa:Nhiệt hóa hơi riêng (L) là nhiệt lượng cần truyền cho 1 đơn vị khối lượng chất lỏng để nó chuyển thành hơi ở 1 nhiệt độ xác định. Đơn vị: J/kg.Phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng và nhiệt độ khi khối lỏng bay hơi.Vậy nhiệt lượng mà khối lượng chất lỏng nhận được từ quá trình hóa hơi ở 1 nhiệt độ xác định là:Q = LmNhiệt lượng tỉ lệ thuận với khối lượng của phần chất lỏng đã biến thành hơi.Bạn hãy cho biết vì sao L được gọi là hệ số tỉ lệ??????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.2) Sự ngưng tụ2.Sự ngưng tụa) Thí nghiệmHơi bão hòa là hơi ở trạng thái cân bằng động với chất lỏng của nó.Qua mặt thoáng khối lỏng, luôn có 2 quá trình ngược nhau:Quá trình phân tử bay ra (sự hóa hơi)Quá trình phân tử bay vào (Sự ngưng tụ).Khi số phân tử bay ra bằng số phân tử bay vào thì có sự cân bằng nhiệt.b) Áp suất hơi bão hòa. Hơi khôĐiều kiện: hơi nằm cân bằng động bên trên khối lỏng và bị giam trong không gian kín.Ở 1 nhiệt độ đã cho thì pbh của 1 chất là áp suất của hơi chất ấy khi nó nằm cân bằng động bên trên khối lỏng.Áp suất hơi khô < áp suất hơi bão hòa. pbh không phụ thuộc thể tích hơi.Với cùng một chất lỏng, pbh phụ thuộc nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng lên thì áp suất hơi bão hòa tăng.Ở cùng to, pbh của các chất lỏng khác nhau là khác nhau.Tại sao áp suất hơi bão hòa không phụ thuộc thể tích mà 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.c)Nhiệt độ tới hạnCó thể làm hơi ngưng tụ (hóa lỏng) bằng cách nén.Chất khí hóa lỏng được ở nhiệt độ phòng: CO2, Clo,Chất khí dù nén mạnh bao nhiêu cũng không hóa lỏng được ở nhiệt độ phòng: nitơ, hidro, oxi, heliKết luận:Đối với mỗi chất, tồn tại 1 nhiệt độ gọi là nhiệt độ tới hạn. Ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tới hạn của mỗi chất, thì chất đó chỉ tồn tại ở thể khí và không thể hóa lỏng khí đó bằng cách nén .3.Sự sôi:Sự sôi là quá trình hóa hơi xảy ra không chỉ ở mặt thóang khối lỏng mà còn từ trong lòng khối lỏng.Dưới áp suất ngoài xác định, chất lỏng sôi ở nhiệt độ mà tại đó áp suất hơi bão hòa của chất lỏng bằng áp suất ngoài tác dụng lên mặt thoáng khối lỏng.Trong quá trình sôi, nhiệt độ của khối lỏng không đổi. 4Độ ẩm không khía. Độ ẩm tuyệt đối:Độ ẩm tuyệt đối (a) của không khí là đại lượng có giá trị bằng khối lượng m (tính ra gam) của hơi nước có trong 1 m3 không khí. Đơn vị là g/m3. b. Độ ẩm cực đại:Độ ẩm cực đại (A) của không khí ở một nhiệt độ nào đó là đại lượng có giá trị bằng khối lượng (g) của hơi nước bão hòa chứa trong 1m3 không khí ở nhiệt độ ấy.c. Độ ẩm tỉ đối:Độ ẩm tỉ đối f của không khí là đại lượng đo bằng tỉ số phần trăm giữa độ ẩm tuyệt đối a và độ ẩm cực đại A của không khí ở cùng nhiệt độ.Với cùng độ ẩm tuyệt đối a, nếu nhiệt độ không khí tăng thì độ ẩm tỉ đối f tăng hay giảm? Vì sao? Khi nhiệt độ của không khí tăng thì độ ẩm tỉ đối của không khí giảm. Vì độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại của không khí đều tăng theo nhiệt độ, nhưng độ ẩm cực đại tăng nhanh hơn.d) Điểm sươngNếu không khí ẩm bị lạnh đi, thì đến 1 nhiệt độ nào đó hơi nước trong không khí sẽ bão hòa.Nếu lạnh quá nhiệt độ đó hơi nước sẽ đọng lại thành sương.Nhiệt độ mà hơi nước trong đó bão hòa gọi là điểm sương. Thành phố sương mù_ Đà lạtSương sớm trên mặt hồđ) Vai trò của độ ẩmẢnh hưởng đến rất nhiều quá trình trên Trái Đất.Độ ẩm tỉ đối là 1 thông số quan trọng trong dự báo thời tiết.Độ ẩm ảnh hưởng đến độ bền vật liệuVi khuẩn lactic (lên men lactic) → sữa chua, dưa muối .Độ ẩm và nhiệt độ là những điều kiện cần thiết cho những quá trình sinh họcNhững ngành sản xuất (bánh kẹo, vải)Bảo quản các tác phẩm nghệ thuật.Nấm trắng hại cây lúaĐộ ẩm cao giúp nấm mốc dễ phát triển.Độ ẩm tỉ đối lớn thì nước bay hơi chậm.Độ ẩm tỉ đối nhỏ nước bay hơi nhanh, dễ mất nướcNhiệt độ, áp suất, độ ẩm tỉ đối phải được đảm bảo thích hợp với cơ thể con người trên các con tàu vũ trụ. (40-60%)5. Ẩm kếDụng cụ đo độ ẩm của không khí gọi là ẩm kế.Ẩm kế tócSợi tóc CKim chỉ STrọng vật PỐng quay và trục ống quayẨm kế khô - ướt Cho ta biết độ ẩm tỉ đối của không khí.Cấu tạo:1 nhiệt kế khô, 1 nhiệt kế ướt được bọc vải nhúng trong nước.Căn cứ vào độ chênh lệch nhiệt độ của 2 nhiệt kế, ta biết được độ ẩm tỉ đối của không khí.Củng cố bài họcQuá trình chuyển từ thể lỏng sang thể hơi của các chất pmax của trạng thái hơi khi mật độ phân tử của nó không thể tăng thêm được nữa Chất hơi có mật độ phân tử không tăng được nữa Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể hơi của các chất xảy ra ở bên trong và trên bề mặt chất lỏng làQuá trình chuyển từ thể khí sang thể lỏng của các chất làNhiệt lượng cần cung cấp cho khối chất lỏng ở nhiệt độ sôi để chuyển sang thể khí Sự ngưng tụHơi bão hòaNhiệt hóa hơiSự sôiÁp suất hơi bão hòaSự bay hơiMời các bạn đến phần trò chơi của tổ 1.