Với giải Tìm hiểu thêm 2 trang 10 Vật lí 12 Cánh diều chi tiết trong Bài 1: Sự chuyển thể của các chất giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí 12 Bài 1: Sự chuyển thể của các chất

Tìm hiểu thêm 2 trang 10 Vật lí 12: Đa số chất rắn có thể tích tăng khi nóng chảy và giảm khi đông đặc. Nước là một trường hợp đặc biệt, khi nhiệt độ giảm từ 4 °C đến nhiệt độ đông đặc 0 °C thì thể tích của nước tăng dần. Do đó, băng nổi ở mặt nước (Hình 1.5). Do sự ấm lên toàn cầu, mức nước biển có thể tăng lên do băng tan. Hãy cho biết sự tăng mức nước biển này là do sự tan băng trên đất liền ở các vùng cực của Trái Đất hay do sự tan phần băng nổi ở mặt nước của các đại dương.

Lời giải:

Sự tăng mức nước biển do sự ấm lên toàn cầu chủ yếu xuất phát từ sự tan băng ở các vùng cực trên đất liền, chứ không phải do sự tan băng của băng nổi trên mặt nước.

Nước có một đặc điểm đặc biệt khi nhiệt độ giảm từ 4 °C đến nhiệt độ đông đặc 0 °C, thể tích của nước tăng lên thay vì giảm đi. Điều này là do cấu trúc phân tử đặc biệt của nước khi ở trong trạng thái lỏng gần điểm đông đặc. Khi nước ở dạng lỏng, cấu trúc phân tử tạo ra mạng lưới hydrogen liên kết, tạo nên một cấu trúc rỗng và giảm khả năng tự tự tổ chức của nước, làm tăng thể tích.

Vì vậy, khi nước ở nhiệt độ gần 0 °C, nó có thể trở nên có thể tăng thể tích và trở thành đặc điểm quan trọng trong việc giải thích sự tăng mực nước biển do sự tan băng ở các vùng cực. Khi băng trên đất liền tại các vùng cực tan ra, nước lỏng từ sự tan băng có thể làm tăng lên mức nước biển.

Tuy nhiên, sự tan băng của băng nổi trên mặt nước của các đại dương cũng đóng góp vào sự tăng mức nước biển, nhưng tỷ lệ này thường ít hơn so với sự tan băng của băng trên đất liền.

Lý thuyết Sự chuyển thể

1. Sự chuyển thể của chất

2. Giải thích sự nóng chảy

- Căn cứ vào cấu trúc sắp xếp của các hạt tạo nên chất rắn, người ta chia chất rắn thành hai loại: chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình

- Sự nóng chảy của chất rắn kết tinh

+ Khi nung nóng liên tục một vật rắn kết tinh nhiệt độ của vật tăng dần

+ Khi nhiệt độ đạt một giá trị xác định gọi là nhiệt độ nóng chảy thì vật bắt đầu chuyển sang thể lỏng và trong suốt quá trình này nhiệt độ của vật là không đổi

+ Khi toàn bộ chất rắn đã chuyển sang thể lỏng, tiếp tục cung cấp nhiệt lượng thì nhiệt độ của vật sẽ tiếp tục tăng

- Sự nóng chảy của chất rắn vô định hình

+ Khi nung nóng liên tục vật rắn vô định hình, vật rắn mềm đi và chuyển sang thể lỏng một cách liên tục, trong quá trình này nhiệt độ của vật tăng liên tục

+ Vật rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định

→ Khi đun nóng đến một nhiệt độ nào đó, vật rắn bắt đầu chuyển trạng thái từ rắn sang lỏng (sự nóng chảy). Chất rắn kết tinh có  nhiệt độ nóng chảy xác định (ở một áp suất cụ thể). Chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định

3. Giải thích sự hóa hơi

Khi các phân tử chất lỏng nhận được năng lượng, chúng sẽ chuyển động nhanh hơn làm nhiệt độ chất lỏng tăng dần. Một số phân tử chất lỏng ở gần bề mặt khối chất lỏng chuyển động hướng ra ngoài (Hình 1.6). Một số trong những phân ửt này có động năng đủ lớn, thắng được lực tương tác giữa các phân ửt thì có thể thoát ra ngoài khối chất lỏng. Ta nói chất lỏng bay hơi. Như vậy, có thể nói sự bay hơi là sự hóa hơi xảy ra ở mặt thoáng của khối chất lỏng.

Đồng thời, ở gần bề mặt khối chất lỏng, một số phân tử hơi chuyển động hỗn loạn va chạm vào chất lỏng và bị các phân tử chất lỏng hút vào khối chất lỏng. Ta gọi đó là sự ngưng ụt.

Nếu tiếp tục được cung cấp năng lượng, số phân tử chất lỏng nhận được năng lượng để bứt ra khỏi khối chất lỏng tăng dần, lớn gấp nhiều lần so với số phân tử khí (hơi) ngưng ụt. Khi đó, chất lỏng hóa hơi, chuyển dần thành chất khí. Trong quá trình đó, nhiệt độ chất lỏng tăng dần và nếu nhận đủ nhiệt lượng, chất lỏng sẽ sôi.

Ở áp suất tiêu chuẩn 1( atm), mỗi chất lỏng sôi ở một nhiệt độ xác định, nhiệt độ đó được gọi là nhiệt độ sôi của chất. Khi chất lỏng sôi, sự hóa hơi của chất lỏng xảy ra ở cả trong lòng và bề mặt chất lỏng.

Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của một số chất được cho ở Bảng 1.2.

Trong quá trình hóa 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 hóa hơi được gọi là ẩn nhiệt hóa hơi.