Trả lời nhanh
Khi nhiệt độ giảm, các hạt (phân tử, nguyên tử) tạo nên vật chuyển động chậm lại và lại gần nhau hơn. Hệ quả thường gặp là vật co lại, hơi ngưng tụ thành chất lỏng, chất lỏng đông đặc thành chất rắn, áp suất của khí giảm và tốc độ phản ứng hoá học giảm. Nếu đề cho sẵn các phương án, em hãy chọn phương án nói về sự co lại hoặc sự chuyển thể theo chiều “khí → lỏng → rắn”.
Vì sao nhiệt độ giảm lại gây ra các hiện tượng này?
Nhiệt độ phản ánh mức độ chuyển động hỗn độn của các hạt. Nhiệt độ càng thấp thì các hạt càng chuyển động chậm, lực hút giữa chúng càng chiếm ưu thế nên khoảng cách trung bình giữa các hạt nhỏ lại. Từ nguyên nhân chung này suy ra hầu hết các hiện tượng bên dưới.
Các hiện tượng thường gặp
| Hiện tượng | Giải thích | Ví dụ |
|---|---|---|
| Co lại (co giãn vì nhiệt) | Khoảng cách giữa các hạt giảm | Mực chất lỏng trong nhiệt kế tụt xuống |
| Ngưng tụ | Hơi mất bớt năng lượng thành lỏng | Hơi nước đọng thành sương trên lá, trên cốc nước đá |
| Đông đặc | Chất lỏng chuyển thành rắn | Nước thành đá ở 0 °C, dầu ăn đặc lại khi trời lạnh |
| Ngưng kết | Hơi chuyển thẳng thành rắn | Hơi nước thành băng giá bám trên cửa kính |
| Áp suất khí giảm | Hạt va chạm thành bình yếu hơn | Bánh xe xẹp bớt khi trời rét |
| Phản ứng hoá học chậm lại | Hạt va chạm ít và yếu hơn | Bảo quản thực phẩm trong tủ lạnh |
Ngoại lệ đáng nhớ: nước
Đa số chất lỏng co lại khi lạnh đi. Riêng nước có cách xử sự đặc biệt: từ 4 °C xuống 0 °C, nước nở ra thay vì co lại, và khi đóng thành đá thể tích tăng khoảng 9%. Vì thế đá nổi trên mặt nước, còn chai nước để trong ngăn đá quá đầy có thể bị nứt.
Ứng dụng trong đời sống
- Khe hở ở mối nối đường ray, cầu để chừa chỗ co giãn khi nhiệt độ thay đổi theo mùa.
- Tủ lạnh làm giảm nhiệt độ để vi khuẩn sinh sản chậm, thức ăn lâu hỏng.
- Hiện tượng đọng sương, sương mù về sáng sớm vì không khí nguội đi nên hơi nước ngưng tụ.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm ngưng tụ với đông đặc: ngưng tụ là hơi thành lỏng, đông đặc là lỏng thành rắn.
- Nghĩ rằng mọi chất đều co lại khi lạnh. Nước từ 4 °C đến 0 °C là ngoại lệ.
- Cho rằng nhiệt độ giảm thì khối lượng của vật giảm. Khối lượng không đổi, chỉ có thể tích và trạng thái thay đổi.
- Nhầm “nhiệt độ giảm” với “nhiệt lượng giảm”: nhiệt độ là mức nóng lạnh, còn nhiệt lượng là năng lượng trao đổi.
Bài luyện tập có đáp án
Câu 1. Vì sao sáng sớm mùa lạnh thấy hơi nước đọng thành giọt trên lá cây?
Đáp án: Nhiệt độ giảm, hơi nước trong không khí ngưng tụ thành các giọt nước nhỏ.
Câu 2. Một quả bóng bay đưa từ phòng ấm vào tủ lạnh sẽ thế nào?
Đáp án: Bóng xẹp bớt vì khí bên trong co lại và áp suất giảm khi nhiệt độ giảm.
Câu 3. Vì sao đá lạnh nổi trên mặt nước?
Đáp án: Khi đông đặc, nước nở ra nên đá có khối lượng riêng nhỏ hơn nước lỏng.
Câu hỏi thường gặp
Hiện tượng xảy ra khi nhiệt độ giảm là gì?
Các hạt chuyển động chậm lại nên vật thường co lại, hơi ngưng tụ thành lỏng, chất lỏng đông đặc thành rắn và áp suất khí giảm.
Khi nhiệt độ giảm, nước có luôn co lại không?
Không. Từ 4 °C xuống 0 °C nước nở ra, và khi đóng băng thể tích tăng khoảng 9% nên đá nổi trên nước.
Ngưng tụ và đông đặc khác nhau thế nào?
Ngưng tụ là hơi chuyển thành chất lỏng, còn đông đặc là chất lỏng chuyển thành chất rắn; cả hai đều xảy ra khi nhiệt độ giảm.