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

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.. - Giải thích được những ứng dụng của sự hóa hơi hay ngưng tụ

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 100oC, pbh = pkhí quyển = 1atm

Trong nồi áp suất, p = 4atm thì nước sôi ở 143oC

- 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 m3 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 m3 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