chất khí và chất lỏng

TRƯỜNG : ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ
KHOA : VẬT LÝ
LỚP : LÝ 4B
PHÂN TÍCH CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ PHỔ THÔNG 2
Chương VII:
CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG SỰ CHUYỂN THỂ
CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG SỰ CHUYỂN THỂ
Nhóm thực hiện
Trần Thị Việt Giang
Dương Thị Lệ Thu
Trần Thị Phương Nhi


ĐỊNH LUẬT
ỨNG DỤNG VẬT LÝ
HIỆN TƯỢNG XẢY RA ĐỐI
VỚI CHẤT LỎNG


KHÁI NIỆM
KHÁI NIỆM
CHẤT RẮN
CHẤT LỎNG
•
Tinh thể. Mạng tinh thể
•
CR kết tinh. CR vô định hình
•
Tính dị hướng.
•
Chuyển động nhiệt của vật rắn

•
Biến dạng đàn hồi. Biến dạng dẻo
•
Biến dạng kéo, nén
•
Biến dạng lệch
•
Giới hạn bền. Giới hạn đàn hồi.
•
Sự nở dài
•
Sự nở khối
•
Chuyển động nhiệt của chất lỏng
•
Sự chuyển thể - nóng chảy – đông đặc
•
Nhiệt độ tới hạn – nhiệt hóa hơi
•
Sự hóa hơi- sự ngưng tụ - sự sôi
•
Áp suất hơi bảo hòa. Hơi khô
•
Độ ẩm không khí. Điểm sương
ĐỊNH LUẬT
HIỆN TƯỢNG XẢY RA ĐỐI VỚI CHẤT
LỎNG
ỨNG DỤNG VẬT LÝ
Định luật Húc
Hiện tượng căng bề mặt

Hiện tượng dính ướt và không dính ướt
Hiện tượng mao dẫn
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
I. CHẤT RẮN
1. Tinh thể. Mạng tinh thể
a. Tinh thể
Nếu chỉ xét dạng hình học bên ngoài mà không chú ý cấu trúc hạt bên trong ta có thể coi tinh
thể như một đa diện tức là một hình được giới hạn bởi nhiều mặt.
Các mặt này gọi là mặt bờ tạo nên các cạnh của tinh thể và các giao điểm của các cạnh tạo
nên các đỉnh của tinh thể.(hinh ve)
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
bMạng tinh thể
Mạng tinh thể là một hệ vô hạn các hạt sắp xếp một cách trật tự và có các tính chất tuần hoàn trong
không gian.
Một chất rắn có thể kết tinh theo nhiều kiểu cấu trúc tinh thể khác nhau. Chẳng hạn như cacbon ở
trạng thái rắn có thể là than chì hay là kim cương.
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
2. Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình
a. Chất rắn kết tinh
Chất rắn kết tinh có dạng hình học xác định, các nguyên tử ( phân tử) có sự sắp xếp trật tự được lặp
đi lặp lại trong một phạm vi lớn.
(hình )
Có 2 loại chất rắn kết tinh:
+) Chất rắn đa tinh thể: gồm nhiều tinh thể nhỏ kết hợp với nhau một cách hỗn độn.
+) Chất rắn đơn tinh thể: chỉ gồm một tinh thể duy nhất.

A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
b. Chất rắn vô định hình
Chất rắn vô định hình không có dạng hình học xác định, các nguyên tử ( phân tử) sắp xếp theo một
trật tự nhất định chỉ xảy ra trong một phạm vi hẹp.
Do cấu trúc phân tử của chất rắn vô định hình gần giống như của chất lỏng nên thông thường chất rắn
vô định hình được coi như chất lỏng có độ nhớt rất lớn.(hình)
3. Tính dị hướng
* Tinh thể có tính dị hướng nghĩa là các tính chất vật lý (độ dẫn điện, độ dẫn nhiệt, vận tốc truyền
âm…) xét theo những hướng khác nhau là khác nhau.

A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
* Vật rắn đơn tinh thể có tính dị hướng vì chính nó là một tinh thể, mà tinh thể thì có tính dị hướng.
* Vật rắn đa tinh thể không có tính dị hướng vì các tinh thể con tạo thành vật được gắn kết với nhau
một cách hỗn độn, nên tính dị hướng của mỗi tinh thể con sẽ bù trừ lẫn nhau, làm cho toàn vật trở
nên có tính đẳng hướng.
* Vật rắn vô định hình không có tính dị hướng vì nó không có cấu trúc tinh thể.
4. Chuyển động nhiệt của vật rắn
Mỗi hạt tạo nên tinh thể không đứng yên mà luôn dao động quanh vị trí cân bằng được xác định
trong mạng tinh thể. Do đó chuyển động nhiệt ở chất rắn kết tinh chính là dao động của mỗi hạt
quanh một vị trí cân bằng xác định.
Chuyển động nhiệt ở vật rắn vô định hình là dao động của các hạt quanh vị trí cân bằng. Các vị trí
cân bằng này được phân bố theo kiểu trật tự gần kề nó được phân bố trật tự, càng ra xa hạt thì không
còn có trật tự như vậy nữa.
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
5. Biến dạng cơ của vật rắn
a. Biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo
Những vật ( dây phơi, giá sắt, chốt nối…) bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực, nếu thôi tác

dụng vật sẽ trở về hình dạng ban đầu. Người ta nói đó là biến dạng đàn hồi. Còn nếu vật không trở về
hình dạng đầu người ta gọi đó là biến dạng dẻo.
Vật có biến dạng đàn hồi gọi là vật đàn hồi.
Những vật đàn hồi bị biến dạng vượt quá một giới hạn nào đóthì biến dạng không còn là đàn hồi mà
trở thành biến dạng dẻo.Ví dụ khi ta kéo dãn quá nhiều một lò xo, thì sau khi thả tay ra, độ dài của lò xo
không trở lại như cũ.



A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
Vì sao có biến dạng đàn hồi?
Vì sao có biến dạng dẻo?
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
b. Biến dạng kéo và biến dạng nén
Một thanh đồng chất, đầu trên được dính chặt vào một xà cố định
và đầu dưới chịu tác dụng của lực . Thanh bị biến dạng. Đó là biến
dạng kéo một phía.
F

Nếu ta dùng một thanh rắn tiết diện đều làm cột chống mái nhà
chẳng hạn thì thanh rắn chịu một lực nén thẳng đứng xuống dưới.
Chiều dài của thanh bị ngắn lại một ít, đó là biến dạng nén
F

F

F


F

′
F

′
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
Để đặc trưng cho tác dụng kéo hay nén người ta dùng ứng suất kéo hay nén.
Gọi S là tiết diện ngang của thanh rắn, ứng suất kéo (hay nén) pháp tuyến được định nghĩa là lực
kéo (hay nén) ứng với một đơn vị diện tích vuông góc với lực

σ
S
F
=
σ
Đơn vị của là paxcan (Pa)
σ
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
c. Biến dạng lệch (hay biến dạng trượt)
Biến dạng lệch là biến dạng mà ở đó có sự lệch đi giữa các lớp vật rắn đối với nhau.
Trong biến dạng lệch thì lực ngoài tác dụng tiếp tuyến với bề mặt vật rắn, tức là song song với
các lớp vật rắn.(hình)
* Ngoài các biến dạng trên còn có biến dạng uốn, biến dạng xoắn.(hinh)
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
d. Giới hạn bền
Khi lực ngoài tác dụng lên vật rắn vượt quá một giới hạn nào đó, thì nó không chỉ làm vật biến

dạng đàn hồi rồi dẻo, mà còn có thể làm vật hư hỏng (gãy, đứt,…). Như vậy, các vật liệu đều có một
giới hạn bền, nếu vượt qua giới hạn đó thì vật bị hư hỏng.
Ngoài ra, vật rắn đàn hồi còn có giới hạn đàn hồi, nghĩa là vượt quá giới hạn này thì tính đàn hồi
của vật bị ảnh hưởng, vật không còn biến dạng đàn hồi mà trở thành biến dạng dẻo.
6. Sự nở vì nhiệt của vật rắn
a. Sự nở dài
Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở dài.
Ví dụ: sự tăng chiều dài của một thanh ray đường sắt khi trời nóng.
Độ nở dài của vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ và độ dài ban đầu
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
0
l
l∆
tllll ∆=−=∆
00
α
t∆
α
: Hệ số nở dài(1/K
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
b. Sự nở khối
Khi bị nung nóng, kích thước của vật rắn tăng theo mọi hướng nên thể tích của nó cũng
tăng, Sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở khối.
Công thức tính độ nở khối:
tVVVV ∆=−=∆
00
β
β

: Hệ số nở khối (1/K),
αβ
3≈
Chất lỏng là chất ở thể lỏng. Chất lỏng chảy được khó nén. Một khối chất lỏng có thể tích xác định và
có hình dạng của bình đựng.
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
II. CHẤT LỎNG
1. Chuyển động nhiệt của chất lỏng
Mỗi phân tử tương tác với những phân tử khác ở gần.
Nó dao động quanh một vị trí cân bằng tạm thời và từng lúc, do tương tác nó nhảy sang một vị
trí mới, rồi lại dao động quanh vị trí cân bằng mới này, và cứ thế tiếp tục. Đó là hình thức
chuyển động nhiệt ở chất lỏng
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
2. Chuyển thể - Nhiệt chuyển thể
- Khi thay đổi nhiệt độ và áp suất ngoài, thì chất có thể biến đổi từ thể này sang thể khác. Hiện tượng
này gọi là sự chuyển thể.
- Khi chuyển thể có thể xảy ra sự thay đổi cấu trúc đột biến của chất. Vì vậy, để chuyển thể, khối
chất cần phải trao đổi năng lượng với môi trường ngoài dưới dạng truyền nhiệt, đó là nhiệt chuyển thể.
Ví dụ: Khi khối chất lỏng chuyển thành hơi, thì nó cần thu nhiệt lượng từ bên ngoài để phá vỡ sự liên
kết các phân tử trong cấu trúc chất lỏng và chuyển thành hơi.

A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
3. Sự nóng chảy
a. Nhiệt độ nóng chảy
- Sự nóng chảy là quá trình các chất biến đổi từ thể rắn sang thể lỏng.
- Nhiệt độ ở đó chất rắn kết tinh nóng chảy được gọi là nhiệt độ nóng chảy hay điểm nóng chảy.
- Nhiệt độ nóng chảy phụ thuộc vào chất và áp suất. b. Nhiệt nóng chảy riêng

Nhiệt 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.

mQ
λ
=
Trong đó:
: nhiệt nóng chảy riêng( J/ kg)
m : khối lượng vật rắn kết tinh nóng chảy( kg)
Q : Nhiệt lượng vật rắn nhận được (J)


λ
Nhiệt lượng vật rắn nhận từ ngoài trong suốt quá trình nóng chảy:
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
* Chú ý: Đối với chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định và không có nhiệt nóng
chảy.
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
3. Sự đông đặc
- Sự đông đặc là quá trình các chất biến đổi từ thể lỏng sang thể rắn
. - Khi đang đông đặc thì nhiệt độ của khối chất không đổi, đó là nhiệt đông đặc ( hay điểm đông đặc).
Nhiệt độ này trùng với nhiệt độ nóng chảy
.

4. Sự hóa hơi
- Sự hóa hơi là sự chuyển từ thể lỏng sang thể hơi.
- Sự hóa hơi có thể xảy ra dưới 2 hình thức: bay hơi và sôi.
a. Sự bay hơi

- Sự bay hơi là sự hóa hơi xảy ra từ mặt thoáng của khối lỏng.
- Nguyên nhân: Một số phân tử nước ở bề mặt của nước có động năng chuyển động nhiệt lớn, nên
chúng có thể thắng được công cản do lực hút của các phần tử nằm trên bề mặt của nước và thoát
ra ngoài mặt nước.
b. Nhiệt hóa hơi riêng
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.
Kí hiệu: L ( J/ kg)
A. KHÁI NIỆM
A. KHÁI NIỆM
Như vậy, nhiệt lượng mà khối lượng m chất lỏng nhận được từ ngoài trong quá trình hóa
hơi ở một nhiệt độ xác định:
Q = Lm
Nhiệt hóa hơi phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng và vào nhiệt độ mà ở đó khối chất lỏng
bay hơi.

c. 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.