Bài 50 SỰ CHUYỂN TRẠNG THÁI I. MỤC TIÊU - Có khái niệm chung về sự chuyển qua lại giữa ba trạng thái rắn, lỏng và khí khi thay đổi nhiệt độ và áp suất ngoài. - Hiểu được hai hiện tượng đặc trưng đi kèm theo sự chuyển trạng thái : Nhiệt chuyển trạng thái và sự biến đổi thể tích riêng ; biết liên hệ với hiện tượng thực tế. II. CHUẨN BỊ - Dụng cụ và các đồ dùng dạy học - III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 01 : Khi nào chất lỏng dính ướt và khi nào chất lỏng không dính ướt với chất rắn ? + Câu 02 : Thế nào là hiện tượng mao dẫn và khi nào xảy ra hiện tượng mao dẫn rõ rệt ? + Câu 03 : Nếu chỉ có lực căng mặt ngoài thôi thì hiện tượng mao dẫn có xảy ra không ? 2) Nội dung bài giảng : Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh I. NHIỆT CHUYỂN TRẠNG THÁI GV vấn đáp học sinh các trường hợp chuyển trạng thái vật chất : GV : Khi chuyển trạng thái thì xảy ra thì cấu trúc bên trong vật chất như thế nào ? HS : Khi đó cấu trúc của các vật bên trong bị thay đổi GV : Để có thể chuyển trạng thái thì khối chất cần phải trao đổi năng lượng với môi trường ngoài dưới dạng truyền nhiệt, đó là nhiệt chuyển trạng thái GV : Các em cũng cần chú ý rằng nếu sự chuyển trạng thái không kéo theo sự thay đổi cấu trúc đột biến thì việc thu hay tỏa nhiệt cũng không có gì đặc biệt. Các em có thể cho tí dụ trong trường hợp này. HS : Đun nóng vật rắn vô định hình thì việc thu nhiệt không có gì đột biến I. NHIỆT CHUYỂN TRẠNG THÁI Sơ đồ biểu thị các biến đổi trạng thái Khi chuyển trạng thái thì xảy ra “sự thay đổi cấu trúc” độ biến của chất. Để có thể chuyển trạng thái thì khối chất cần phải trao đổi năng lượng với môi trường ngoài dưới dạng truyền nhiệt, đó là nhiệt chuyển trạng thái Chú ý : Nếu sự chuyển trạng thái không kéo theo sự thay đổi cấu trúc đột biến thì việc thu hay tỏa nhiệt cũng không có gì đặc biệt Thí dụ : Đun nóng vật rắn vô định hình thì II. SỰ BIẾN ĐỔI THỂ TÍCH RIÊNG KHI CHUYỂN TRẠNG THÁI GV : Thể tích riêng là thể tích ứng với một đơn vị khối lượng GV : Theo các em đối với các chất thì thể tích riêng ở trạng thái rắn – lỏng và khí , thể tích riêng nào nhỏ hơn ? GV : Thật ra thể tích riêng chính là một khái niệm ngược lại với khối lượng riêng. HS : Đối với các chất thì thể tích riêng ở trạng thái rắn nhỏ hơn. ( Cũng như trong cùng một chất thì khôi lượng riêng của chất ấy ở trạng thái rắn lớn nhất) GV : Các em cần chú rằng thể tích riêng của nước ở trạng thái rắn lớn hơn ở trạng thái lỏng. Chính vì điều này ta nhận thấy tại sao nước đá nổi lên mặt nước ( Khôi lượng riêng của nước đá nhỏ hơn khối lượng của nước ở cùng nhiệt độ ) việc thu nhiệt không có gì đột biến II. SỰ BIẾN ĐỔI THỂ TÍCH RIÊNG KHI CHUYỂN TRẠNG THÁI Thể tích riêng là thể tích ứng với một đơn vị khối lượng Đối với các chất thì thể tích riêng ở trạng thái rắn nhỏ hơn Chú ý : Thể tích riêng của nước ở trạng thái rắn lớn hơn ở trạng thái lỏng. 3) Cũng cố : 1/ Nhiệt chuyển trạng thái dùng để làm gì ? 2/ Hãy phân tích sự biến thiên nội năng khi biến đổi trạng thái. 3/ Định nghĩa thể tích riêng ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi 1 ; 2; 3 - Làm bài tập : 1; 2; 3 Bài 51 - 52 I. MỤC TIÊU - Hiểu được thí nghiệm về đường đẳng nhiệt thức nghiệm, 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, độ ẩm cực đại , độ ẩm tương đối và điểm sương. II. CHUẨN BỊ - Đèn cồn, cốc thủy tinh nước, nhiệt kế - Bài giáo án điện tử III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 01 : Nhiệt chuyển trạng thái dùng để làm gì ? + Câu 02 : Hãy phân tích sự biến thiên nội năng khi biến đổi trạng thái. + Câu 03 : Định nghĩa thể tích riêng ? 2) Nội dung bài giảng : Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh I. S? HĨA HOI GV : Ở những bài học trước mà các em đã học, các em cho biết thế nào là sự hóa hơi ? HS : Sự hoá hơi là sự chuyển từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng của vật chất. GV : Sự hoá hơi có bao nhiêu hình thức ? HS : Sự hóa hơi có hai hình thức là sự Bay Hơi và Sôi 1) S? bay hoi c?a ch?t l?ng GV : Một giọt nước nhỏ lan trên mặt bàn, nếu để lâu, các em thấy giọt nước như thế nào ? HS : Giọt nước nước đó bốc hơi mất. Cho học sinh quan sát trên màng hình giáo án điện tử GV : Quan sát thí dụ minh họa trên màng hình các em cho biết tốc độ bay hơi phụ thuộc vào những yếu tố nào ? HS : Tốc độ bay hơi phụ thuộc vào những yếu tố : Diện tích bề mặt thoáng của chất lỏng Nhiệt độ của chất lỏng I. S? HĨA HOI S? hĩa hoi là s? chuy?n t? tr?ng thái l?ng sang tr?ng thái hoi (khí). S? hĩa hoi cĩ th? x?y ra du?i hai hình th?c : Bay hoi và Sơi 1) S? bay hoi c?a ch?t l?ng M?i ch?t l?ng d?u cĩ th? bay hoi. T?c d? bay hoi c?a m?t ch?t l?ng ph? thu?c vào các y?u t? sau dây : Di?n tích b? m?t thống c?a ch?t l?ng. Nhi?t d? Giĩ trên b? m?t thống ch?t l?ng. Gió trên bề mặt chất lỏng 2) Nhi?t hĩa hoi GV : Ta giả sử có một khối lượng 1 kg nước, để chuyển 1 kg nước đó thành hơi thì cần phải cung cấp cho hệ này một nhiệt lượng, nhiệt lượng này gọi là nhiệt hoá hơi riêng. GV : Nhiệt hoá hơi ký hiệu là L, đơn vị là J/kg GV : Từ những thí nghiệm mà các em quan sát, các em cho biết nhiệt hoá hơi riêng phụ thuộc vào những yếu tố nào ? HS : Nhiệt hoá hơi riêng phụ thuộc vào những yếu tố : Bản chất của chất lỏng Nhiệt độ mà khối chất lỏng bay hơi GV : Nhiệt hoá hơi riêng phần lớn dùng những việc nào ? HS : Khi khối chất lỏng bay hơi thì các phân tử ngoài cùng trên bề mặt khối lỏng có xu hướng bay ra ngoài, như vậy thì chúng phải thắng lực liên kết giữa nó với các tử khác. GV : Các em đã học ở bài định luật Pascal, các em cho biết trên bề mặt thoáng chất lỏng có áp suất không ? HS : Đó chính là áp suất khí quyển. GV : Khi phân tử muốn thoát ra khỏi lòng chất lỏng thì nó cũng cần một nhiệt lượng để thắng áp suất khí quyển này. II. S? NGUNG T? 1) Thí nghi?m v? du?ng d?ng nhi?t GV cho học sinh quan sát trên màng hình và đồng thời mô tả mô hình thí nghiệm : GV : Các em cho biết trong giai đoạn nén từ H đến M, áp suất khối khí như thế nào ? HS : Aùp suất khối khí tăng lên GV : Đến vị trí M, nếu ta nén tiếp tục thì áp suất và như thế nào và hiện tựng gì xảy ra ở khối hơi ? HS : Aùp suất không tăng, khối hơi bắt đầu hoá lỏng. Cáng nén vào thì khối hơi hoá lỏng càng nhiều. GV : Hơi bị hoá lỏng như vậy gọi là quá trình gì ? HS : Đó là quá trình ngưng tụ GV : Khi hơi bị nén mà áp suất hơi 2) Nhi?t hĩa hoi Nhi?t hố hoi riêng là nhi?t lu?ng c?n truy?n cho m?t don v? kh?i lu?ng ch?t l?ng d? nĩ chuy?n thành hoi ? cùng nhi?t d?. Kí hi?u L , don v? J/kg Nhi?t hố hoi riêng ph? thu?c vào các y?u t? : B?n ch?t c?a ch?t l?ng. Nhi?t d? mà kh?i ch?t l?ng bay hoi. Nhi?t hố hoi ph?n l?n dùng vào hai vi?c : Phá v? liên k?t các phân t? trong c?u trúc ch?t l?ng. Chuy?n thành cơng th?ng áp su?t bên ngồi. II. S? NGUNG T? 1) Thí nghi?m v? du?ng d?ng nhi?t Khi nén hoi ? nhi?t d? xác d?nh, áp su?t hoi s? tang d?n m?t giá tr? c?c d?i nào dĩ và hoi b?t d?u hố l?ng. Khi ?y hoi du?c g?i là hoi b?o hịa, áp su?t c?a nĩ g?i là áp su?t b?o hịa ? nhi?t d? mà ta dang xét, kí hi?u pb . không tăng ta gọi hơi đó ở trạng thái bão hòa. GV giải thích ở trạng thái cân bằng động 2) Áp su?t hoi b?o hịa GV : Quan sát lại màng hình các em nhận thấy trong quá trình khi ta nén hơi chưa bão hoà ( hơi khô), các em cho biết áp suất và thể tích của hơi này như thế nào ? HS : Áp suất tăng hơi và thể tích hơi giảm, điều này cũng có nghĩa là áp suất hơi phụ thuộc vào thể tích hơi. GV : Trong quá trình nén từ vị trí M đến vị trí N, các em nhận thấy áp suất và thể tích của hơi này như thế nào ? HS : Thể tích hơi giảm, áp suất hơi không đổi, điều này cũng có nghĩa là áp suất hơi phụ không phụ thuộc vào thể tích. Nh?n xét GV : Cho học sinh quan sát thí nghiệm trên màng hình GAĐT trong việc nén hơi ở nhiệt độ 15 0 C và 25 0 C đồng thời cho HS rút ra nhận xét : HS : Áp suất hơi bão hoà phụ thuộc vào nhiệt độ GV : Cho học sinh quan sát thí nghiệm trên màng hình GAĐT trong việc nén hai loại hơi khác nhau ở cùng một nhiệt độ HS : Ở cùng nhiệt độ , áp suất hơi bão hoà của các chất lỏng khác nhau là khác nhau. 3) Nhi?t d? t?i h?n GV : Cho học sinh quan sát thí nghiệm trên màng hình GAĐT trong việc nén GV : Khi chúng ta nén khối khí CO 2 ở nhiệt độ 15 0 C, rồi ở nhiệt độ 31,1 0 C thì các em nhận thấy rằng hơi bị hoá lỏng GV : Bây giờ nếu như cúng ta tăng nhiệt độ sao cho lớn hơn nhiệt độ ban đầu thì ta có nén được khối khí này hay không ? HS : Ta không thể hoá lỏng khối khí này bằng cách nén được ? GV : NHư vậy đối với khí CO 2 thì nhiệt Hoi bão hịa là hoi ? tr?ng thái cân b?ng d?ng v?i ch?t l?ng c?a nĩ. Khi bay hoi, cĩ nh?ng phân t? thốt ra kh?i kh?i l?ng t?o thành hoi c?a ch?t ?y n?m k? bên trên m?t thống kh?i l?ng . Nh?ng phân t? hoi này cung chuy?n d?ng h?n lo?n và cĩ m?t s? phân t? cĩ th? bay tr? vào kh?i l?ng. V?y qua m?t thống c?a kh?i l?ng luơn luơn cĩ hai quá trình ngu?c nhau : Quá trình phân t? bay ra và quá trình phân t? bay vào. Khi s? phân t? bay ra b?ng s? phân t? bay vào thì ta cĩ tr?ng thái cân b?ng d?ng. 2) Áp su?t hoi b?o hịa Áp su?t c?a hoi khơ ph? thu?c vào th? tích c?a nĩ. Áp su?t c?a hoi b?o hịa khơng ph? thu?c vào th? tích c?a nĩ. Nh?n xét V?i cùng m?t ch?t l?ng, áp su?t hoi bão hịa Pb ph? thu?c vào nhi?t d?. Khi nhi?t d? tang lên thì áp su?t hoi bão hịa tang. ? cùng m?t nhi?t d?, áp su?t hoi bão hịa c?a các ch?t l?ng khác nhau là khác nhau. độ 31,1 0 C gọi là nhiệt độ tới hạn nhiệt độ tới hạn. GV : Quan sát trên màng hình các em thấy hiện tượng sôi của chất lỏng, các em cho biết sự sôi cũng là sự hoá hơi, sự sôi khác sự bay hơi ở điểm nào ? HS : Sự bay hơi chỉ xảy ra trên bề mặt thoáng chất lỏng, còn sự sôi xảy ra không những trên mặt thoáng chất mà ngay cả trong lòng chất lỏng. GV : Quan sát nước đang sôi ở nhiệt độ 100 0 C , các em cho biết trong quá trình sôi, nhiệt độ như thế nào ? HS : NHiệt độ không tăng nửa. GV : Các em cho biết trong quá trình sôi, chất lỏng thu nhiệt hay tỏa nhiệt ? HS : Sôi cũng là sự hoá hơi, nên trong quá trình sôi, chất lỏng thu nhiệt hoá hơi. IV. Ð? ?M KHƠNG KHÍ GV trình bay cho học sinh các định nghĩa : Độ ẩm tuyệt đối Độ ẩm cực đại Độ ẩm tương đối Điểm Sương Ở đây giáo viên cũng cần nói rõ cho HS biết rằng độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại có mối quan hệ chặt chẽ nhau thông qua nhiệt độ : Thí dụ : Ở 25 0 C, độ ẩm cực đại của không khí là 23 g/m 3 , nêu ở nhiệt độ 30 0 C thì 23 g/m 3 là độ ẩm tuyệt đối. 3) Nhi?t d? t?i h?n Ð?i v?i m?i ch?t khí hay hoi, t?n t?i m?t nhi?t d? g?i là nhi?t d? t?i h?n. ? nhi?t d? cao hon nhi?t d? này thì khơng th? hĩa l?ng khí hay hoi b?ng cách nén. Sơi là quá trình hĩa hoi x?y ra khơng ch? ? m?t thống kh?i l?ng mà cịn t? trong lịng kh?i l?ng. Du?i áp su?t ngồi xác d?nh, ch?t l?ng sơi ? nhi?t d? mà t?i dĩ áp su?t hoi bão hịa c?a ch?t l?ng b?ng áp su?t ngồi tác d?ng lên m?t thống kh?i l?ng. Trong quá trình sơi nhi?t d? c?a ch?t l?ng khơng d?i Sơi cung là s? hĩa hoi, nên khi sơi kh?i ch?t l?ng thu nhi?t hĩa hoi. IV. Ð? ?M KHƠNG KHÍ 1) Ð? ?m tuy?t d?i Ð? ?m tuy?t d?i (h) c?a khơng khí là d?i lu?ng cĩ giá tr? b?ng kh?i lu?ng hoi nu?c tính ra gam ch?a trong 1 m 3 khơng khí. 2) Ð? ?m c?c d?i Ð? ?m c?c d?i (H) c?a khơng khí ? nhi?t d? dã cho chính là d?i lu?ng cĩ giá tr? b?ng kh?i lu?ng tính ra gam c?a hoi nu?c bão hịa ch?a trong 1 m 3 khơng khí ? nhi?t d? ?y. 3) Ð? ?m tuong d?i Ð? ?m tuong d?i : f ( tính b?ng ph?n tram) 4) Ði?m suong Nhi?t d? mà t?i dĩ hoi nu?c trong khơng khí tr? thành bão hịa g?i là di?m suong. 3) Cũng cố : 1/ Phân biệt sự bay hơi và sự sôi. 2/ Trạng thái cân bằng động giữa hơi bão hoà và khối lỏng là trạng thái như thế nào ? 3/ Tại sao áp suất hơi bão hoà không phụ thuộc vào thể tích, nó phụ thuộc vào nhiệt độ như thế nào ? 4/ Ý nghĩa của nhiệt độ tới hạn. 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi 1 ; 2; 3 - Làm bài tập : 1; 2; 3 . I. NHIỆT CHUYỂN TRẠNG THÁI Sơ đồ biểu thị các biến đổi trạng thái Khi chuyển trạng thái thì xảy ra sự thay đổi cấu trúc” độ biến của chất. Để có thể chuyển trạng thái thì khối chất. nào là sự hóa hơi ? HS : Sự hoá hơi là sự chuyển từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng của vật chất. GV : Sự hoá hơi có bao nhiêu hình thức ? HS : Sự hóa hơi có hai hình thức là sự Bay. của nước ở trạng thái rắn lớn hơn ở trạng thái lỏng. 3) Cũng cố : 1/ Nhiệt chuyển trạng thái dùng để làm gì ? 2/ Hãy phân tích sự biến thiên nội năng khi biến đổi trạng thái. 3/ Định