Vật lý 10 nâng cao - SỰ HÓA HƠI và SỰ NGƯNG TỤ pdf

SỰ HÓA HƠI và SỰ NGƯNG TỤ

A. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Hiểu được thí nghiệm về sự ngưng tụ, trong đó chú ý đến quá trình
ngưng tụ, hơi bão hòa và áp suất hơi bão hòa.
- Biết được ý nghĩa của nhiệt độ tới hạn.
- Biết được độ ẩm tuyệt đối, cực đại và tương đối của không khí và
điểm sương.
- Biết xác định được độ ẩm tương đối dùng ẩm kế khô và ướt.
2. Kỹ năng
- Giải thích tốc độ bay hơi, áp suất hơi bão hòa.
- Giải thích được những ứng dụng của sự hóa hơi hay ngưng tụ trong
thực tế (như việc làm lạnh ở tủ lạnh, việc chưng cất chất lỏng, nồi áp
suất hay nồi hấp ở bệnh viện.).
- Tìm nhiệt hóa hơi, độ ẩm, biết sử dụng các hằng số vật lý.

B. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Một số thí nghiệm nhiệt độ sôi phụ thuộc áp suất, sự bay hơi, ngưng
tụ.
- Một số hình vẽ trong SGK và một số bảng số liệu trong SGK.
- Một số ẩm kế (hình vẽ ẩm kế).
2. Học sinh
- Ôn lại các khái niệm về bay hơi, ngưng tụ ở THCS.

C. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 (………phút) : KIỂM TRA BÀI CŨ
- Nhiệt chuyển thể ở sự biến đổi thể tích riêng khi chuyển thể.
- Sự nóng chảy và sự đông đặc, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt nóng chảy
riêng?

Hoạt động 2 (………phút) : SỰ HÓA HƠI
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến
của HS
Nội dung chính của bài
- Nêu câu hỏi.
- Hướng dẫn HS trả lời
câu hỏi.
- Tìm hiểu sự hóa hơi
là gì?
- Trả lời câu hỏi C1.
1. Sự hóa hơi
- Sự hóa hơi là sự chuyển từ thể
lỏng sang thể hơi, có thể xảy ra





- Nhận xét câu trả lời
của HS.







Giới thiệu nhiệt hóa hơi.

- Đọc SGK và quan
sát hình 56.1, rồi giải
thích sự hóa hơi bằng
thuyết động học phân
tử.





HS tham khảo thêm
trong SGK



dưới 2 hình thức : bay hơi và sôi.
a) Sự bay hơi của chất lỏng
- Mọi chất lỏng đều có thể bay
hơi.
- Sự bay hơi là sự hóa hơi ở mọi
nhiệt độ và xảy ra từ mặt thoáng
của khối lỏng.

- Giải thích sự bay hơi của chất
lỏng:
Các phân tử ở lớp bề mặt khối
lỏng tham gia chuyển động nhiệt,
trong đó có những phân tử chuyển
động hướng ra ngoài. Một số phân
tử có động năng đủ lớn, thắng
được lực tương tác giữa các phân
tử chất lỏng với nhau thì chúgn có
thể thoát ra ngoài khối lỏng. Ta
nói chất lỏng bay hơi.
b) Nhiệt hóa hơi (nhiệt hóa hơi
riêng)
- Khi bay hơi khối lỏng cần phải
thu nhiệt hóa hơi (ẩn nhiệt hóa
hơi).
- Nhiệt hóa hơi riêng là nhiệt
lượng cần truyền cho một đơn vị
khối lượng chất lỏng để nó chuyển
thành hơi ở một nhiệt độ xác định.
- Ký hiệu : L (J/kg)
- Nhiệt lượng mà một khối
lượng m chất lỏng nhận được từ
ngoài trong quá trình hóa hơi ở
một nhiệt độ xác định là
L.m


Q


- Nhiệt hóa hơi riêng phụ thuộc
vào bản chất của chất lỏng và nhiệt
độ mà ở đó chất lỏng bay hơi.

Hoạt động 3 (………phút) : SỰ NGƯNG TỤ
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến Nội dung chính của bài
của HS
- Mô tả thí nghiệm.
 Đẩy pittông, làm
giảm thể tích khí trong
xi lanh.
- Nhận xét câu trả lời














- Quan sát hiện
tượngvà đưa ra nhận
xét : trong xi lanh bắt

đầu có chất lỏng
- Rút ra kết luận
- Đọc SGK tìm hiểu
và giải thích sự tạo
thành áp suất hơi bão
hòa và quá trình
ngưng tụ.
- Khi có hơi bão hòa
và quá trình ngưng tụ
tại mặt chất lỏng xảy
ra quá trình cân bằng
động.



2. Sự ngưng tụ
a) Thí nghiệm về sự ngưng tụ
- Xem SGK
- Kết luận : Khi bay hơi, có những
phân tử thoát ra khỏi khối lỏng tạo
thành hơi của chất ấy nằm kề bên
trên mặt thoáng khối lỏng. Những
phân tử hơi này cũng chuyển động
hỗn loạn và có một số phân tử có
thể bay trở vào trong khối lỏng.
Vậy : Ở mặt thoáng khối lỏng
luôn có 2 quá trình ngược nhau :
quá trình phân tử bay ra (sự hóa
hơi) và quá trình phân tử bay vào
(sự ngưng tụ).

Khi số phân tử bay ra bằng số
phân tử bay vào ta có sự cân bằng
động.
Hơi bão hòa là hơi ở trạng thái

- Yêu cầu HS quan sát
bảng áp suất hơi bão
hòa và cho nhận xét.





- Có phải luôn có thể
làm hơi ngưng tụ (hóa
lỏng) ở mọi nhiệt độ
bằng cách nén?




- Hỏi câu C2 SGK




- Quan sát bảng áp
suất hơi bão hòa và
nhận xét : áp suất hơi
bão hòa phụ thuộc vào

nhiệt độ.




- Không. Mỗi chất có
một nhiệt độ nào đó
mà ta không thể nén
để làm ngưng tụ thành
chất lỏng, nhiệt độ đó
được gọi là nhiệt độ
tới hạn của chất đó.
cân bằng động với chất lỏng của
nó.

b) Áp suất hơi bão hòa. Hơi khô
- Áp suất hơi bão hòa không phụ
thuộc vào thể tích hơi.
- với cùng một chất lỏng, áp suất
hơi bão hòa p
bh
phụ thuộc vào
nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng lên thì
áp suất hơi bão hòa tăng.
- Ở cùng một nhiệt độ, áp suất hơi
bão hòa của các chất lỏng khác
nhau là khác nhau.

c) Nhiệt độ tới hạn
Đối với mỗi chất, tồn tại một

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
- Vận dụng kiến thức
trả lời câu hỏi : “Tại
sao không thể hóa
lỏng các khí ôxi, nitơ,
hiđrô bằng cách nén
chúng ở nhiệt độ
phòng?”
đó bằng cách nén.

Hoạt động 4 (………phút) : SỰ SÔI
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến
của HS
Nội dung chính của bài
- Hướng dẫn và quan sát
HS làm thí nghiệm.
- Nhận xét kết quả

- Nhận xét câu trả lời

- Tìm hiểu thế nào là
quá trình sôi của một
chất?
- Đọc SGK và trả lời
câu hỏi.
- Tìm hiểu và cho ví
dụ về các định luật

trong quá trình sôi.
3. Sự sôi
- Sự sôi là quá trình hóa hơi xảy
ra không chỉ ở mặt thoáng 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.
VD : nước sôi ở 100
o
C, p
bh
= p
khí
quyển
= 1atm.
Trong nồi áp suất, p = 4atm
thì nước sôi ở 143
o
C.
- Trong quá trình sôi, nhiệt độ
của khối lỏng không đổi.

Hoạt động 5 (………phút) : ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ và ẨM KẾ
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến
của HS
Nội dung chính của bài

- Giới thiệu các đại
lượng về độ ẩm, điểm
sương, ẩm kế, các loại
ẩm kế, nguyên tắc hoạt
động cho HS.


4. Độ ẩm không khí
a) Độ ẩm tuyệt đối (a)
Độ ẩm tuyệt đối (a) của không
khí là đại lượng có giá trị bằng
khối lượng hơi nước tính ra gam
chứa trong 1 m
3
không khí.
b) Độ ẩm cực đại (A)
Độ ẩm cực đại (A) của không
khí ở một nhiệt độ nào đó là đại
lượng có giá trị bằng khối lượng
tính ra gam của hơi nước bão hòa
chứa trong 1 m
3
không khí ở nhiệt
độ ấy.
c) Độ ẩm tỉ đối (hay độ ẩm tương
đối)
A
a
f 
(%)

- Trong đó a và A lấy ở cùng một
nhiệt độ.
- Không khí càng ẩm nếu hơi nước
càng gần trạng thái bão hòa.
d) Điểm sương
Nhiệt độ mà tại đó hơi nước
trong không khí trở thành bão hòa
gọi là điểm sương.
e) Vai trò của độ ẩm
5. Ẩm kế
a) Ẩm kế tóc
b) Ẩm kế khô – tóc



D. CỦNG CỐ :
- Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4 SGK
- Làm các bài tập.