Sự chuyển thể của các chất cũng rất đa dạng và phong phú. 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 rắn của các chất gọi là sự đông đặc. Vậy cụ thể sự chuyển thể của các chất là gì? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!
Sự chuyển thể của các chất: Sự nóng chảy
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 rắn của các chất gọi là sự đông đặc. Mỗi chất rắn sẽ có nhiệt động nóng chảy và đông đặc xác định không đổi ứng với áp suất bên ngoài xác định. Chất rắn vô định hình sẽ không có nhiệt độ nóng chảy xác định.
Nhiệt nóng chảy
Nhiệt lượng Q cung cấp cho chất rắn trong quá trình nóng chảy gọi là nhiệt nóng chảy. Nhiệt nóng chảy được thể hiện qua công thức:
Q = λm
Trong đó:
- Q là nhiệt nóng chảy
- m là khối lượng riêng của chất rắn
- λ là nhiệt nóng chảy riêng của chất rắn [J/kg]
Sự chuyển thể của các chất: Sự bay hơi
Quá trình bay hơi
Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí gọi là sư bay hơi. Quá trình này được diễn ra trên bề mặt chất lỏng. Quá trình chuyển ngược lại từ thể khí sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ. Sự bay hơi và sự ngưng tụ luôn đi kèm với nhau.
Hơi khô sẽ xuất hiện khi tốc độ bay hơi lớn tốc độ ngưng tụ, áp suất hơi tăng dần. Hơi khô được tuân theo định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt.
Hơi ở phía trên bề mặt chất lỏng là hơi bão hoà khi tốc độ bay hơi và ngưng tụ bằng nhau. Hơi bão hoà có áp suất đạt giá trị cực đại gọi là áp suất bão hoà. Áp suất hơi bão hoà sẽ không bị phụ thuộc vào thể tích. Chúng cũng không tuân theo định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt. Thay vào đó, nó chỉ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng.
Ứng dụng của sự bay hơi
Chúng ta sẽ bắt gặp hiện tượng bay hơi ở sông hồ, ao suối, biển… Nước từ biển, sông hồ không ngừng bay hơi tạo thành mây, sương mù, mưa, làm khí hậu điều hòa. Sự bay hơi của nước biển còn được ứng dụng trong việc khai thác muối. Còn sự bay hơi của Amoniac, freon thì được ứng dụng trong kỹ thuật làm lạnh.
Sự chuyển thể của các chất: Sự sôi
Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở bên trong và bên trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi. Mỗi chất lỏng sẽ có nhiệt độ sôi xác định và không thay đổi. Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc vào áp suất chất khí ở phía trên bề mặt chất lỏng. Khi áp suất chất khí càng lớn thì nhiệt độ sôi của chất lỏng càng cao.
Nhiệt lượng Q cung cấp cho lượng chất lỏng để sôi gọi là nhiệt hoá hơi. Nhiệt độ sôi được xác định thông qua công thức sau đây:
Q = Lm
Trong đó:
- m là khối lượng của phần chất lỏng biến thành hơi
- L là nhiệt hóa hơi riêng của chất lỏng [J/kg]
Như vậy, bài viết trên đã cung cấp đầy đủ các kiến thức liên quan đến sự chuyển thể của các chất. Hy vọng rằng với những chia sẻ trên đã đem đến cho các bạn những kiến thức bổ ích nhất.
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.
Mỗi chất rắn kết tinh nóng chảy [hoặc đông đặc] ở một nhiệt độ xác định không đổi ứng với áp suất bên ngoài xác định. o chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định.
II. Nhiệt nóng chảy
Nhiệt lượng Q cung cấp cho chất rắn trong quá trình nóng chảy gọi là nhiệt nóng chảy:
Q = λm
trong đó m là khối lượng riêng của chất rắn, λ là nhiệt nóng chảy riêng của chất rắn và đo bằng J/kg.
III. Sự bay hơi
Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí [hơi] ở bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi. Quá trình chuyển 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.
Khi tốc độ bay hơi luôn 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-Ma-ri-ốt.
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 vào thể tích và không tuân theo định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt, nó chỉ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng.
IV. Sự sôi
Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí [hơi] xảy ra ở bên trong và bên trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi.
Mỗi chất lỏng sôi ở nhiệt độ xác định và không đổi.
Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc vào 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.
Nhiệt lượng Q cung cấp cho khối chất lỏng trong khi sôi gọi là nhiệt hóa hơi của khối chất lỏng, nhiệt độ sôi:
Q = Lm
trong đó m là khối lượng của phần chất lỏng biến thành hơi, L là nhiệt hóa hơi riêng của chất lỏng và đo bằng J/kg.
Video mô phỏng sự chuyển thể của nước
Sơ đồ tư duy về sự chuyển thể của các chất
SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT
1. 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.
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
\[Q=\lambda.m\].
Với \[\lambda\] 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
2. Sự bay hơi
Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí ở bề mặt chất lỏng gọi là sự 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.
3. 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.
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.
4. 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
- Dưới áp suất chuẩn, mỗi chất lỏng sôi ở một nhiệt độ xác định và không thay đổi.
- Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc vào áp suất chất khí ở phía trên mặt chất lỏng. Áp suất chất khí càng lớn, nhiệt độ sôi của chất lỏng càng cao.
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 \[J/kg\].