Vật rắn đơn tinh thể có tính dị hướng, có nhiệt độ nóng chảy hay đông đặc xác định còn vật rắn vô định hình có tính đẳng hướng, không có nhiệt độ nóng chảy xác định.... Vật rắn đơn tinh[r]
(1)CHƯƠNG VII: CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG SỰ CHUYỂN THỂ
CHỦ ĐỀ I: CHẤT RẮN KẾT TINH VÀ CHẤT RẮN VƠ ĐỊNH HÌNH A LÝ THUYẾT
1 Cấu trúc tinh thể.
+ Cấu trúc tinh thể cấu trúc tạo hạt liên kết chặt chẻ với lực tương tác và xếp theo trật tự hình học không gian xác định gọi mạng tinh thể, hạt ln dao động nhiệt quanh vị trí cân
+ Chất rắn có cấu trúc tinh thể gọi chất rắn kết tinh
+ Kích thước tinh thể chất tuỳ thuộc trình hình thành tinh thể diễn biến nhanh hay chậm : Tốc độ kết tinh nhỏ, tinh thể có kích thước lớn
2 Các đặc tính chất rắn kết tinh.
+ Các chất rắn kết tinh cấu tạo từ loại hạt, cấu trúc tinh thể khơng giống tính chất vật lí chúng khác
+ Mỗi chất rắn kết tinh ứng với cấu trúc tinh thể có nhiệt độ nóng chảy xác định không dổi áp suất cho trước
+ Chất rắn kết tinh chất đơn tinh thể chất đa tinh thể Chất đơn tinh thể có tính dị hướng, cịn chất đa tinh thể có tính đẵng hướng
3 Chất rắn vơ định hình.
+ Chất rắn vơ định hình chất khơng có cấu trúc tinh thể khơng có dạng hình học xác định
+ Các chất rắn vơ định hình có tính đẵng hướng khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định Khi bị nung nóng, chúng mềm dần chuyển sang thể lỏng
+ Một số chất rắn đường, lưu huỳnh, … tồn dạng tinh thể vơ định hình B BÀI TẬP
Câu 1: Chọn câu câu sau đây: A.Chất rắn kết tinh chất rắn có cấu tạo từ tinh thể
B.Chất rắn có cấu tạo từ tinh thể nhỏ liên kết hổn độn thuộc cjhất rắn kết tinh C Chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định có tính dị hướng
D.Chất rắn có nhiệt độ nóng chảy xác định , chất rắn thuộc chất rắn kết tinh Câu 2:Chất rắn vơ đinh hình chất rắn kết tinh:
A Khác chổ chất rắn kết tinh có cấu tạo từ kết cấu rắn có dạng hình học xác định , cịn chất rắn vơ định hình khơng B Giống điểm hai lọai chất rắn có nhiệt độ nóng chảy xác định
C.Chất rắn kết tinh đơn tinh thể có tính đẳng hướng chất rắn vơ định hình D.Giống điểm hai có hình dạng xác định
Câu 3: Chọn câu câu sau đây:
A.Các phân tử chất rắn kết tinh chuyển động qua lại quanh vị trí cân cố định gọi nút mạng B.Chất rắn có cấu trúc mạng tinh thể khác nhau, nghĩa phân tử khac nhau, có tính vật lý khác C Tính chất vật lý chất kết tinh bị thay đổi nhiều mạng tinh thể có vài chổ bị sai lệch
D Tính chất dị hướng hay đẳng hướng chất kết tinh mạng tinh thể có vài chổ bị sai lệch gọi lổ hỏng Câu 4: Tính chất sau KHƠNG liên quan đến chất rắn kết tinh?
A.Có nhiệt độ nóng chảy xác định B.Có tình dị hướng đẳng hướng C.Có cấu trúc mạng tinh thể D.Khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định Câu 5: Vật rắn vật rắn vô định hình ?
A Băng phiến B Thủy tinh C Kim loại D Hợp kim
Câu 6: Chất rắn vơ định hình co đặc điểm tính chất là:
A có tính dị hướng B có cấu trúc tinh
C có dạng hình học xác định D có nhiệt độ nóng chảy khơng xác định Câu 7: Đ ặc điểm tính chất liên quan đến chất rắn vô định hình ?
A Có dạng hình học xác định B Có cấu trúc tinh thể
C có tính dị hướng D khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định Câu 8: Chất rắn vơ định hình có đặc tính ?
A Đẳng hướng nóng chảy nhiệt độ khơng xác định B Dị hướng nóng chảy nhiệt độ không xác định C Dị hướng nóng chảy nhiệt độ xác định D Đẳng hướng nóng chảy nhiệt độ xác định Câu 9: Vật sau khơng có cấu trúc tinh thể ?
A Hạt muối B Viên kim cương C Miếng thạch anh D Cốc thủy tinh Câu 10: Vật rắn tinh thể có đặc tính sau đây?
A Có cấu trúc tinh thể, có tính dị hướng, có nhiệt độ nóng chảy xác định B Có cấu trúc tinh thể, có tính đẳng hướng, có nhiệt độ nóng chảy xác định
C Có cấu trúc tinh thể, có tính đẳng hướng dị hướng, khơng có nhiệt độ nóng chảy xác đinh D Có cấu trúc mạng tinh thể, có tính đẳng hướng dị hướng, có nhiệt độ nóng chảy xác định Câu 11: Vật sau khơng có cấu trúc tinh thể?
A Chiếc cốc thuỷ tinh B Hạt muối ăn C Viên kim cương D Miếng thạch anh Câu 12: Khi so sánh đặc tính vật rắn đơn tinh thể vật rắn vô định hình, kết luận sau đúng?
(2)B Vật rắn đơn tinh thể có tính đẳng hướng có nhiệt độ nóng chảy hay đơng đặc xác định, vật rắn vơ định hình có tính dị hướng, khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định
C Vật rắn đơn tinh thể có tính đẳng hướng, khơng có nhiệt độ nóng chảy hay đơng đặc xác định, vật rắn vơ định hình có tính dị hướng, có nhiệt độ nóng chảy xác định
D Vật rắn đơn tinh thể có tính dị hướng, khơng có nhiệt độ nóng chảy hay đơng đặc xác định, vật rắn vơ định hình có tính đẳng hướng, khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định
Câu 13: Khi nói mạng tinh thể điều sau sai?
A Tính tuần hồn khơng gian tinh thể biểu diễn mạng tinh thể
B Trong mạng tinh thể, hạt ion dương , ion âm, nguyên tử hay phân tử C Mạng tinh thể tất chất có hình dạng giống
D Trong mạng tinh thể, hạt nút mạng ln có lực tương tác, lực tương tác có tác dụng trì cấu trúc mạng tinh thể Câu 14: Các vật rắn phân thành loại sau đây?
A Vật rắn tinh thể vật rắn vơ định hình B Vật rắn dị hướng vật rắn đẳng hướng C Vật rắn tinh thể vật rắn đa tinh thể D Vật vô định hình vật rắn đa tinh thể Câu 15: Chất vơ định hình có tính chất sau đây?
A Chất vơ định hình có cấu tạo tinh thể B Chất vơ định hình có nhiệt độ nóng chảy xác định C Sự chuyển từ chất rắn vơ định hình sang chất lỏng xảy liên tục D Chất vơ định hình có tính dị hướng Câu 16: Điều sau SAI liên quan đến chất kết tinh?
A Chất đa tinh thể chất gồm vô số tinh thể nhỏ liên kết hỗn độn với B Tính chất vật lý đa tinh thể theo hướng
C Các chất kết tinh cấu tạo từ lọai hạt ln có tính chất vật lý giống D Cả ba điều sai
Câu 17: Phát biểu sau sai? Vật rắn vô định hình
A khơng có cấu trúc tinh thể B có nhiệt độ nóng chảy (hay đơng đặc) xác định C có tính đẳng hướng D bị nung nóng chúng mềm dần chuyển sang lỏng Câu 18: Đặc tính chất rắn vơ định hình?
A Dị hướng nóng chảy nhiệt độ xác định B Đẳng hướng nóng chảy nhiệt độ xác định C Dị hướng nóng chảy nhiệt độ khơng xác định D Đẳng hướng nóng chảy nhiệt độ khơng xác định Câu 19: Đặc tính chất đa tinh thể?
A Dị hướng nóng chảy nhiệt độ xác định B Đẳng hướng nóng chảy nhiệt độ xác định C Dị hướng nóng chảy nhiệt độ khơng xác định D Đẳng hướng nóng chảy nhiệt độ khơng xác định Câu 20: Tính chất của chất đơn tinh thể?
A Dị hướng nóng chảy nhiệt độ xác định B Đẳng hướng nóng chảy nhiệt độ xác định C Dị hướng nóng chảy nhiệt độ khơng xác định D Đẳng hướng nóng chảy nhiệt độ không xác định
CHỦ ĐỀ II:BIẾN DẠNG CƠ CỦA VẬT RẮN
A LÝ THUYẾT 1.Biến dạng đàn hồi
Mức độ biến dạng (nén bị kéo) rắn xác định độ biến dạng tỉ đối:
-Sự thay đổi hình dạng kích thước vật rắn chịu tác dụng ngoại ực gọi làbiến dạng Nếu vật lấy lại hình dạng kích
thước ban đầu ngoại lực thơi tác dung biến dạng vật gọi biến dạng đàn hồi,vật rắn có tính đàn hồi
-Nếu hình dạng kích thước vật rắn khơng trở lại ban đầu vật rắn có tính dẻo biến dạng biến dạng dẻo (haybiến dạng dư).
- Giới hạn đàn hồi giới hạn vật cịn giữ tính đàn hồi (giới hạn độ lớn lực, hướng lực thời gian tác dụng lực).
Định luật Húc biến dạng vật rắn
Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối vật rắn (đồng chất, hình trụ) tỉ lệ thuận với ứng suất tác dụng vào vật đó.
0 l l
3 Lực đàn hồi
(3)(35.4)
Dưới tác dụng lực không đổi F, rắn biến dạng đoạn ∆l Khi đó, theo định luật III Niutơn định luật Húc, ta tìm độ lớn lực đàn hồi là:
(35.5) Trong đó:
E=1/α suất đàn hồi hay suất Y-âng (Young) đặc trưng cho tính đàn hồi vật rắn Đơn vị đo E paxcan (Pa).
với k=ES/l0: hệ số đàn hồi hay độ cứng (N/m) phụ thuộc chất kích thước rắn B.BÀI TẬP TỰ LUẬN
Câu 1: Một xà ngang thép dài 5,0 m có tiết diện 25 m2 Hai đầu xà gắn chặt vào hai tường đối
diện Hãy tính áp lực xà tác dụng lên tường xà dãn dài thêm 1,2 mm nhiệt độ tăng Thép có suất đàn hồi E = 20.1010 Pa Bỏ qua biến dạng tường.
Câu 2: Một cột bê tông cốt thép chịu lực nén thẳng đứng F tải trọng đè lên Giả sử suất đàn hồi bê tông
khoảng thép, cịn diện tích tiết diện ngang thép khoảng bê tơng Hãy tính phần lực nén tải trọng tác dụng lên phần bê tông cột
Câu 3: Khi kéo sợi dây đồng có tiết diện ngang 1,5mm2, người ta thấy dây bắt đầu bị biến dạng dẻo lực kéo có giá
trị từ 45N trở lên Hỏi giới hạn đàn hồi đồng(tính theo đơn vị Pa)?(3.107Pa)
Câu 4: Một đèn chùm có khối lượng 250kg treo sợi dây nhôm với giới hạn bền nhôm 1,1.108 Pa Dây
treo phải có tiết diện ngang để ứng suất kéo gây trọng lượng đèn chùm không vượt 25% giới hạn bền của vật liệu làm dây ? Độ biến dạng tỉ đối dây bao nhiêu?(89mm2; 4.10-4)
Câu 5: Cho dây đồng thau dài 3,6m đường kính 1mm Tính hệ số đàn hồi dây suất Y-âng vật liệu dùng làm dây, biết dây dài thêm 8mm treo vào khối lượng 19kg,(k=23300N/m; E=1,07.1011Pa)
Câu 6:Cần phải đặt lực vào đầu mút sắt có tiết diện ngang 10cm2 để ngăn không cho
sắt dài thêm nhiệt độ tăng từ 00C đến 300C Biết αsắt =11,4.10-6K-1 E sắ=200.109 Pa.(68,4kN)
C
.BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Ghép nội dung cột bên trái với nội dung tương ứn gở cột bên phải để thành câu có nội
1-l Sự thay đổi hình dạng kích thướt vật rắn tác dụng ngoại lực a) niutơn mét (N/m)
2-i Biến dạng mà vật rắn lấy lại kích thước hình dạng ban đầu ngoại lực ngừng tác dụng
b) độ biến dạng kéo (hoặc nén) rắn
3-đ Đại lượng xác định thương số ngoại lực làm biến dạng rắn tiết diện ngang gọi
c) giới hạn đàn hồi
4.-d Biến dạng có tác dụng làm tăng độ dài giảm tiết diện phần rắn gọi
d) biến dạng kéo
5 Biến dạng có tác dụng làm giảm độ dài tăng tiết diện phần
thanh rắn gọi đ) ứng suất
(4)7-g Đơn vị đo suất đàn hồi rắn g) paxcan (Pa)
8.-c Giới hạn vật rắn cịn giữ tính đàn hồi gọi h) suất đàn hồi (hay suất Y – âng)
9 Lực đàn hồi có độ lớn tỉ lệ thuận với i) biến dạng đàn hồi
10-e Đại lượng đặc trưng cho tính đàn hồi, phụ thuộc chất kích thước rắn
k) biến dạng nén
11 Đại lượng đặc trưng cho tính đàn hồi , phụ thuộc chất rắn l) biến dạng
Câu 2: Mức độ biến dạng rắn phụ thuộc yếu tố nào? A Bản chất rắn
B Độ lớn ngoại lực tác dụng vào C Tiết diện ngang
D Cả ba yếu tố
Câu 3: Vật chịu biến dạng kéo? A.Trụ cầu
B Móng nhà
C Dây cáp cần cẩu chuyển động D Cột nhà
Câu 4: Vật chịu biến dạnh nén? A Dây cáp cầu treo
B Thanh nối toa xe lửa chạy C Chiếc xà beng bẩy tảng đá to D Trụ cầu
Câu Hệ số đàn hồi thép biến dạng kéo nén phụ thuộc vào tiết diện ngang độ dài ban đầu rắn?
A Tỉ lệ thuận với tích số độ dài ban đầu tỉ lệ nghịch với tiết diện ngang B Tỉ lệ thuận với độ dài ban đầu tỉ lệ nghịch với tiết diện ngang
C Tỉ lệ thuận với tiết diện ngang tỉ lệ nghịch với độ dài ban đầu D Tỉ lệ nghịch với tích số độ dài ban đầu tiết diện ngang
Câu 6: Một sợi dây sắt dài gấp đơi có tiết diện nhỏ tiết diện sợi dây đồng Giữ chặt đầu sợi dây treo vào đầu chúng hai vật nặng giống Suất đàn hồi sắt lớn đồng 1,6 lần Hỏi sợi dây sắt bị dãn nhiều hay lần so với sợi dây đồng?
A Sợi dây sắt bị dãn 1,6 lần B Sợi dây sắt bị dãn nhiều 1,6 lần C Sợi dây sắt bị dãn 2,5 lần D Sợi dây sắt bị dãn nhiều 2,5 lần Câu
Một thép dài 5,0 m có tiết diện 1,5 cm2 giữ chặt đầu Cho biết suất đàn hồi thép E = 2.1011 Pa Lực
kéo tác dụng lên đầu thép để dài thêm 2,5 mm? A F = 6,0.1010 N.
B F = 1,5.104 N.
C F = 15.107 N.
(5)CHỦ ĐỀ III: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN A LÝ THUYẾT
1 Sự nở dài.
- Sự tăng độ dài vật rắn nhiệt độ tăng gọi nở dài nhiệt
- Độ nở dài l vật rắn hình trụ đồng chất tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ t độ dài ban đầu lo vật đó: + Cơng thức tính độ nở dài: Dl = l - l 0 = al0Dt ; Với l0 chiều dài ban đầu t0
+ Cơng thức tính chiều dài t C0
: l=lo(1+ Da )t
- Với hệ số nở dài vật rắn, có đơn vị K-1; Giá trị phụ thuộc vào chất liệu vật rắn. 2 Sự nở khối.
- Sự tăng thể tích vật rắn nhiệt độ tăng gọi nở khối + Công thức độ nở khối : DV=V–V0 = bV0Dt
+ Cơng thức tính thể tích t C0
: V = Vo(1 + b D )t Với V0 thể tích ban đầu t0 - Với hệ số nở khối, 3 có đơn vị K-1.
3 Ứng dụng.
- Phải tính tốn để khắc phục tác dụng có hại nở nhiệt
- Lợi dụng nở nhiệt để lồng ghép đai sắt vào bánh xe, để chế tạo băng kép dùng làm rơle đóng ngắt điện tự động, … B BÀI TẬP TỰ LUẬN
Bài 1: Một thước thép 200C có độ dài 1000mm Khi nhiệt độ tăng đến 400C, thước thép dài thêm bao nhiêu? (Đs: 0,24mm) Bài 2: Tính khối lượng riêng sắt 8000C, biết khối lượng riêng sắt 00C ρ
0 = 7,8.103kg/m3 Hệ số nở dài sắt α = 11,5.10-6K-1 (Đs: 7587kg/m3)
Bài 3: Một sợi dây tải điện 200C có độ dài 1800m Hãy xác định độ nở dài dây tải điện nhiệt độ tăng lên đến 500c mùa hè Cho biết hệ số nở dài dây tải điện α = 11,5.106K-1 (Đs: ∆l = 0,62m)
Bài 4: Một ray đường sắt nhiệt độ 150C có độ dài 12,5m Nếu hai đầu ray khi đặt cách 4,50mm, ray chịu nhiệt độ lớn để chúng khơng bị uốn cong tác dụng nở nhiệt? cho biết hệ số nở dài ray α = 12.10-6K-1 (Đs: 450C)
Bài 5: Hai sắt kẽm 00C có chiều dài nhau, cịn 1000C chiều dài chênh lệch 1mm tìm chiều dài thanh 00C Cho biết hệ số nở dài sắt 1,14.10-5K-1 kẽm 3,4.10-5K-1.(Đs: 442mm)
Bài 6: Một thước thép dài 1m 00C, dùng thước để đo chiều dài vật 400C, kết đo 2m Hỏi chiều dài vật đo bao nhiêu? Biết hệ số nở dài thép 12.10-6K-1 (Đs: 2,001m)
Bài 7: Một dầm cầu sắt có độ dài 10m nhiệt độ trời 100C Độ dài dầm cầu tăng lên nhiệt độ trời 400C? Hệ số nở dài sắt 12.10-6K-1.(Đs:1,8.10-4m)
Bài 8: Tính chiều dài thép đồng 00C, biết nhiệt độ thép dài đồng 5cm Coi hệ số nở dài thép đồng khơng phụ thuộc nhiệt độ có giá trị 12.10-6 K-1 16.10-6 K-1.(Đs: thép: 20cm; đồng: 15cm)
Bài 9: Một viên bi tích 125mm3 200C, làm chất có hệ số nở dài 12.10-6K-1 Độ nở khối viên bi bị nung nóng tới 8200C có độ lớn bao nhiêu? (Đs: 3,6mm3)
Bài 10: Một sắt phẳng có lỗ trịn Đường kính lỗ tròn 200C d
20 = 20cm Biết hệ số nở dài sắt α = 1,2.10-5K-1 Hãy tính đường kính lỗ miếng sắt 500C.(Đs: 20,0072cm)
C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Một thước thép 100C có độ dài 1000 mm Hệ số nở dài thép 12.10-6 K-1 Khi nhiệt độ tăng đến 400C , thước thép này dài thêm ban nhiêu?
A 0,36 mm B 36 mm C 42 mm D 15mm
Câu 2: Thanh nhơm sắt có tiết diện ,nhưng có chiều dài 00c l0N =205mm l0S = 206mm Biết aNH=2.4.10
-k-1,aS=1.2.10-5k-1.Hỏi nhiệt độ hai có :
a Chiều dài nhau? b Thể tích nhau?
Câu 3: Một ray dài 10m lắp đường sắt nhiệt độ 200c Phải để hở khe đầu với bề rộng ,nếu ray nóng đến 500c đủ chổ cho dãn Hệ số nở dài sắt làm ray a=12.10-6k-1.Chọn kết sau
A.Dl=3.6.10-2m B.Dl=3.6.10-3 m C.Dl=3.6.10-4 m D.Dl=3.6.10-5m
(6)A F = 11,7750N B F = 117,750N C F = 1177,50 N D F = 11775N
Câu 5: Một bình thuỷ tinh chứa đầy 50 cm3 thuỷ ngân 180C Biết: Hệ số nở dài thuỷ tinh :a1 = 9.10-6 k-1.Hệ số nở khối thuỷ
ngân : b2 = 18.10-5k-1 Khi nhiệt độ tăng đến 380C thể tích thuỷ ngân tràn là: A DV = 0,015cm3 B DV = 0,15cm3 C DV = 1,5cm3 D DV = 15cm3
Câu Người ta muốn lắp vành sắt vào bánh xe gỗ có đường kính 100cm Biết đường kính vành sắt lúc đầu nhỏ đường kính bánh xe 5mm Vậy phải nâng nhiệt độ lên thêm để lắp vành sắt vào bánh xe?
A 5350C B 2740C C 4190C D 2340C
Câu 7: Một kim loại hình vng 0oC có dài cạnh 40cm bị nung nóng, diện tích kim loại tăng thêm 1,44cm2 Xác định nhiệt độ kim loại? Biết hệ số nở dài kim loại 12.10-6 1/K.
A 2500oC B 3000oC C 37,5oC D 250oC
Câu 8: Một bình thuỷ tinh chứa đầy 100 cm3 thuỷ ngân 200C Hỏi nhiệt độ tăng đến 400C khối lượng thuỷ ngân
tràn biết: Hệ số nở dài thuỷ tinh :a1 = 9.10-6 K-1.Hệ số nở khối khối lượng riêng thuỷ ngân 00C
là : b2 = 1,82.10-4K-1 ρ0=1,36 104 kg/m3
A Δm=4,19g B 4,22g C 32g D 2,11g
CHỦ ĐỀ IV: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG A LÝ THUYẾT
1 Lực căng bề mặt.
- Lực căng bề mặt tác dụng lên đoạn đường nhỏ bề mặt chất lỏng ln ln có phương vng góc với đoạn đường tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng có độ lớn tỉ lệ thuận với độ dài đoạn đường :
f = l
- Với hệ số căng mặt ngồi, có đơn vị N/m Hệ số phụ thuộc vào chất nhiệt độ chất lỏng : giảm nhiệt độ tăng 2 Hiện tượng dính ướt khơng dính ướt.
- Bề mặt chất lỏng sát thành bình chứa có dạng mặt khum lỏm thành bình bị dính ướt có dạng mặt khum lồi thành bình khơng bị dính ướt
- Ứng dụng: Hiện tượng mặt vật rắn bị dính ướt chất lỏng ứng dụng để làm giàu quặng theo phương pháp “tuyển nổi”. 3 Hiện tượng mao dẫn.
- Hiện tượng mức chất lỏng bên ống có đường kính nhỏ ln dâng cao hơn, hạ thấp so với bề mặt chất lỏng bên ống gọi tượng mao dẫn
- Các ống xẩy tượng mao dẫn gọi ống mao dẫn
- Hệ số căng mặt ngồi lớn, đường kính ống nhỏ mức chênh lệch chất lỏng ống ống lớn - Ứng dụng.
+ Các ống mao dẫn rể thân dẫn nước hồ tan khống chất lên ni + Dầu hoả ngấm theo sợi nhỏ bấc đèn đến bấc để cháy
B CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Dạng 1: Tính tốn đại lượng cơng thức lực căng bề mặt chất lỏng
- Lực căng bề mặt chất lỏng: F = s l;
- s(N/m) : Hệ số căng bề mặt l (m) chiều dài đường giới hạn có tiếp xúc chất lỏng chất rắn
Chú ý: Cần xác định toán cho mặt thoáng. Dạng 2: Tính lực cần thiết để nâng vật khỏi chất lỏng
- Để nâng được: Fk>P +f - Lực tối thiểu: Fk =P +f
- Trong đó: P =mg trọng lượng vật; f lực căng bề mặt chất lỏng
Dạng 3: Bài toán tượng nhỏ giọt chất lỏng
- Đầu tiên giọt nước to dần chưa rơi xuống
- Đúng lúc giọt nước rơi: P =F Û mg=s.l(llà chu vi miệng ống): Û V D g1 =spd
V
Dg d
n sp
Û =
Trong đó: n số giọt nước, V( m3) thể tích nước ống, D(kg/m3) khối lượng riêng chất lỏng, d (m) đường kính miệng ống C BÀI TẬP TỰ LUẬN
Bài 1: Một cộng rơm dài 10cm mặt nước người ta nhỏ dung dịch xà phòng xuống bên mặt nước cộng rơm giả sử
nước xà phòng lan bên Tính lực tác dụng vào cộng rơm Biết hệ số căng mặt ngồi nước nước xà phịng
3
1 73.10 N m/ , 40.10 N m/
s = - s =
(7)- Giả sử bên trái nước,bên phải dung dịch xà phòng Lực căng bề mặt tác dụng lên cộng rơm gồm lực căng mặt F F1,
ur uur
của nước nước xà phòng
- Gọi l chiều dài cộng rơm: Ta có: F1=s1 ,l F2=s2.l Do s1>s2nên cộng rơm dịch chuyển phía nước. - Hợp lực tác dụng lên cộng rơm: F = F1 – F2 = (73 – 40).10-3.10.10-2 = 33.10-4N
Bài 2: Cho nước vào ống nhỏ giọt có đường kính miệng ống d = 0,4mm hệ số căng bề mặt nước s=73.10-3N m/ Lấy g = 9,8m/s2 Tính khối lượng giọt nước rơi khỏi ống.
Giải
- Lúc giọt nước hình thành, lực căng bề mặt F đầu ống kéo lên F =s.l=s p .d - Giọt nước rơi khỏi ống trọng lượng giọt nước lực căng bề mặt: F = P
3
6 73.10 3,14.0,4.10
9,4.10 0,0094
9,8
d
mg d m kg g
g s p s p
-
-Û = Þ = = = =
Bài 3: Nhúng khung hình vng có chiều dài cạnh 10cm vào rượu kéo lên Tính lực tối thiểu kéo khung lên, biết khối
lượng khung 5g cho hệ số căng bề mặt rượu 24.10-3N/m g = 9,8m/s2. Giải
Lực kéo cần thiết để nâng khung lên: Fk =mg f+
Ở f=2 s nên
3
2 5.10 9,8 2.24.10 4.10 0,068
k
F =mg+ sl = - + - - = N
Bài 4: Có 20cm3 nước đựng ống nhỏ giọt có đường kính đầu mút 0,8mm Giả sử nước ống chảy thành từng
giọt tính xem ống có giọt, cho biết s =0,073 /N m D, =103kg m g/ 3, =10 /m s2 Giải
- Khi giọt nước bắt đầu rơi: P1=F Û m g1 =s.l ÛV Dg1 =s.lvới
V V
n
=
- Suy
6
3 20.10 10 10
1090
0,073.3,14.0,8.10
V VDg
D g d n
n sp s pd
-= Þ = = =
giọt
D BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Hịên tượng sau không liên quan đến tượng căng bề mặt chất lỏng.
A Bong bóng xà phịng lơ lửng khơng khí B Chiếc đinh ghim nhờn mỡ nỗi mặt nước C Nước chảy từ vòi D Giọt nước động sen
Câu 2: Chiều lực căng bề mặt chất lỏng có tác dụng :
A Làm tăng diện tích mặt thoáng chất lỏng B làm giảm diện tích mặt thống chất lỏng C Giữ cho mặt thống chất lỏng ln ổn định D Giữ cho mặt thống chất lỏng ln nằm ngang Câu 3: Điều sau sai nói lực căng bề mặt chất lỏng?
A Độ lớn lực căng bề mặt tỉ lệ với độ dài đường giới hạn l mặt thoáng chất lỏng B Hệ số căng bề mặt chất lỏng phụ thuộc vào chất chất lỏng C Hệ số căng bề mặt không phụ thuộc vào nhiệt độ chất lỏng
D Lực căng bề mặt có phương tiếp tuyến với mặt thống chất lỏng vng góc với đường giới hạn mặt thống Câu 4: Hiện tượng dính ướt chất lỏng ứng dụng để:
A Làm giàu quặng (loại bẩn quặng) theo phương pháp tuyển B Dẫn nước từ nhà máy đến gia đình ống nhựa C Thấm vết mực loang mặt giấy giấy thấm D Chuyển chất lỏng từ bình sang bình ống xi phông Câu 5: Chọn câu câu sau:
A Nếu lực tương tác phân tử chất rằn với chất lỏng mạnh lực tương tác phân tử chất lỏng với có tượng dính ướt
B Nếu lực tương tác phân tử chất rằn với chất lỏng mạnh lực tương tác phân tử chất lỏng với có tượng khơng dính ướt
C Sự dính ướt hay khơng dính ướt hệ tương tác rắn lỏng
D Khi lực hút cỉua phân tử chất lỏng với hớn lực hút phân tử chất khí với chất lỏng có tượng khơng dính ướt
Câu 6: Chọn câu câu sau:
A Hiện tượng mao dẫn tượng nước ống có tiết diện nhỏ (hoặc khe nhỏ) dâng lên hay hạ xuống so với mực nước bình chứa
B Hiện tượng mao dẫn tượng ống có tiết diện nhỏ (hoặc khe nhỏ) dâng lên so với mực chất lỏng bình chứa
C Hiện tượng mao dẫn tượng ống mao quản (hoặc khe nhỏ) dâng lên hay hạ xuống so với mực chất lỏng bình chứa
(8)A Người ta dựa vào tượng căng mặt ngịai chất lỏng để giải thích tượng mao dẫn B Hiện tượng dính ướt hay khơng dính ướt yếu tố gây nên tượng mao dẫn
C Khi lực tương tác phân tử chất lỏng với lực tương tác phân tử chất lỏng với chất rắn , có chênh lệch với yếu tố gây nên tượng mao dẫn
D Độ dâng lên hay hạ xuống mực chất lỏng ống mao dẫn phụ thuộc vào tiết diện ống mao dẫn , khối lượng riêng chất lỏng chất chất lỏng
Câu 8: Biểu thức sau tính độ dâng (hay hạ)của mực chất lỏng ống mao dẫn:
A.h=
Dgd s
B.h=
Dgd s
C.h=4Dgd
s
D.h=
Dgd s
Câu 9: Trong trường hợp độ dâng lên chất lỏng ống mao dẫn tăng?
A.Gia tốc trọng trường tăng B.Trọng lượng riêng chất lỏng tăng C.Tăng đường kính ống mao dẫn D.Giảm đường kính ống mao dẫn. Câu 10: Hiện tượng mao dẫn :
A Chỉ xảy ống mao dẫn đặt vng góc với chậu chất lỏng B Chỉ xảy chất lỏng khơng làm dính ướt ống mao dẫn C Là tượng mực chất lỏng dâng lên hay hạ xuống ống có tiết diện nhỏ so với chất lỏng bên ống
D Chỉ xảy ống mao dẫn ống thẳng
Câu 11: Tìm câu sai Độ lớn lực căng bề mặt chất lỏng :
A Tỉ lệ với độ dài đường giới hạn bề mặt chất lỏng B Phụ thuộc vào chất chất lỏng C Phụ thuộc vào hình dạng chất lỏng D Tính cơng thức F = .l
Câu 12: Hiện tượng sau không liên quan tới tượng mao dẫn ?
A Cốc nước đá có nước đọng thành cốc B Mực ngấm theo rãnh ngòi bút
C Bấc đèn hút dầu D Giấy thấm hút mực
Câu 13: Một ống mao dẫn có đường kính 1mm nhúng thẳng đứng rượu Rượu dâng lên ống đoạn 12mm Khối lượng riêng rượu D= 800 kg/m3, g= 10m/s2 Suất căng mặt ngồi rượu có giá trị sau đây?
A 0,24 N/m B 0,024 N/m C 0,012 N/m D Đáp án khác
Câu 14: Một vịng xuyến có đường kính ngồi 44mm đường kính 40mm Trọng lượng vòng xuyến 45mN Lực tối thiểu để bứt vòng xuyến khỏi bề mặt Glixerin 200C 64,3 mN Hệ số căng bề mặt glixerin nhiệt độ là?
A 730.10-3 N/m B 73.10-3 N/m C 0,73.10-3 N/m D Đáp án khác
Câu 15: Một ống mao dẫn có đường kính d= 2,5mm hở hai đầu nhúng chìm nước rút khỏi nước vị trí thẳng đứng Khối lượng riêng suất căng mặt nước 103 kg/m3 0,075 N/m Độ cao lại nước ống là:
A 12mm B 15mm C 24mm D.32mm
Câu 16: Một ống mao dẫn có đường kính d=0,2mm ban đầu chứa đầy rượu sau dựng ống thẳng đứng để hở hai đầu Suất căng mặt rượu 0,025N/m Trọng lượng phần rượu lại là?
A 3,14.10-5 N B 3,14.10-4 N C 1,57.10-5 N D 1,57.10-4 N
Câu 17: Cho nước vào ống nhỏ giọt có đường kính miệng d= 0,8mm Suất căng mặt nước 0,0781 N/m ; g= 9,8 m/s2 Khối lượng giọt rượu rơi khỏi ống là:
A 0,01 g B 0,1 g C 0,02 g D 0,2g
Câu 18: Một vòng dây kim loại có đường kính 8cm dìm nằm ngang chậu dầu thơ Khi kéo vịng dây khỏi dầu, người ta đo lực phải tác dụng thêm lực căng bề mặt 9,2.10-3N Hệ số căng bề mặt dầu chậu giá trị sau đây:
A s = 18,4.10-3 N/m B s = 18,4.10-4 N/m C s = 18,4.10-5 N/m D s = 18,4.10-6 N/m
HD: Chu vi vòng dây : l = pd = 3,14 = 0,25m Hệ số căng bề mặt dầu
F l s =
Câu 19: Một cầu mặt ngồi hồn tồn khơng bị nước làm dính ướt Biết bán kính cầu 0,1mm, suất căng bề mặt nước là 0,073N/m
a Khi cầu đặt lên mặt nước, lực căng bề mặt lớn tác dụng lên nhận giá trị sau đây:
A Fmax = 4,6N B Fmax = 4,5.10-2 N C Fmax = 4,5.10-3 N D Fmax = 4,5.10-4 N
HD: Lực căng bề mặt tác dụng lên cầu : F = sl F đạt cực đại l = 2pr (chu vi vịng trịn lớn nhất) Þ Fmax= 2s pr Thay số ta Fmax= 46.10-4 N Chọn D
b Để cầu khơng bị chìm nước khối lượng phải thoả mãn điều kiện sau đây:
A m £ 4,6.10-3 kg B m £ 3,6.10-3 kg C m £ 2,6.10-3 kg D m £ 1,6.10-3 kg HD: Quả cầu khơng bị chìm trọng lượng P = mg nhỏ lực căng cực đại: mg £ Fmax Þ m £ 4,6.10-3 kg Chọn A Câu 20: Chất lỏng khơng có đặc điểm sau đây?
(9)B Chất lỏng tích hình dạng phụ thuộc vào hình dạng bình chứa C Chất lỏng có dạng hình cầu trạng thái khơng trọng lượng
D Chất lỏng gần mặt đất có hình dạng bình chứa tác dụng trọng lực Câu 21: Nhận xét sau SAI liên quan đến lực căng bề mặt chấ lỏng? A Lực căng bề mặt có chiều ln hướng ngịai mặt thóang
B Lực căng bề mặt có phương vng góc với đường giới hạn mặt thóang C Độ lớn lực căng bề mặt phụ thuộc chất chất lỏng
D Độ lớn lực căng bề mặt tỉ lệ thuận với chiều dài đường giới hạn mặt thóang
CHỦ ĐỀ V: SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT A LÝ THUYẾT
1 Sự nóng chảy: Q trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng gọi nóng chảy. a Đặc điểm.
- Mỗi chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định áp suất cho trước - Các chất rắn vơ định hình khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định
- Đa số chất rắn, thể tích chúng tăng nóng chảy giảm đơng đặc - Nhiệt độ nóng chảy chất rắn thay đổi phụ thuộc vào áp suất bên ngồi
b Nhiệt nóng chảy.
- Nhiệt lượng Q cần cung cấp cho chất rắn q trình nóng chảy gọi nhiệt nóng chảy : Q = m. Với nhiệt nóng chảy riêng phụ thuộc vào chất chất rắn nóng chảy, có đơn vị J/kg c Ứng dụng: Nung chảy kim loại để đúc chi tiết máy, đúc tượng, chuông, luyện gang thép. 2 Sự bay hơi.
- Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí bề mặt chất lỏng gọi bay - Q trình ngược lại từ thể khí sang thể lỏng gọi ngưng tụ
- Sự bay xảy nhiệt độ kèm theo ngưng tụ
3 Hơi khơ bảo hồ Xét khơng gian mặt thống bên bình chất lỏng đậy kín :
- Khi tốc độ bay hơp lớn tốc độ ngưng tụ, áp suất tăng dần bề mặt chất lỏng khô
- Khi tốc độ bay tốc độ ngưng tụ, phía mặt chất lỏng bảo hồ có áp suất đạt giá trị cực đại gọi áp suất bảo hoà
- Áp suất bảo hồ khơng phụ thuộc thể tích khơng tn theo định luật Bơi-lơ – Ma-ri-ơt, phụ thuộc vào chất nhiệt độ chất lỏng
+ Ứng dụng.
- Sự bay nước từ biển, sông, hồ, … tạo thành mây, sương mù, mưa, làm cho khí hậu điều hồ cối phát triển - Sự bay nước biển sử dụng ngành sản xuất muối
- Sự bay amôniac, frêôn, … sử dụng kỉ thuật làm lạnh
4 Sự sôi Sự chuyển từ thể lỏng sang thể khí xảy bên bề mặt chất lỏng gọi sôi. a.Đặc điểm.
- Dưới áp suất chuẩn, chất lỏng sôi nhiệt độ xác định không thay đổi
- Nhiệt độ sôi chất lỏng phụ thuộc vào áp suất chất khí phía mặt chất lỏng Áp suất chất khí lớn, nhiệt độ sơi chất lỏng cao
b Nhiệt hoá hơi.
- Nhiệt lượng Q cần cung cấp cho khối chất lỏng sơi gọi nhiệt hố khối chất lỏng nhiệt độ sôi : Q = Lm. Với L nhiệt hoá riêng phụ thuộc vào chất chất lỏng bay hơi, có đơn vị J/kg
B PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ SỰ CHUYỂN THỂ CÁC CHẤT
1 Cơng thức tính nhiệt nóng chảy: Q = l m Với m (kg) khối lượng; l (J/kg) : Nhiệt nóng chảy riêng 2 Cơng thức tính nhiệt hóa hơi: Q = Lm Với L (J/kg) : Nhiệt hoá riêng; m (kg) khối lượng chất lỏng. 3 Cơng thức tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra: Q = m.c (t2 – t1).
Chú ý: Khi sử dụng công thức cần ý nhiệt lượng thu vào tỏa trình chuyển thể Q = l m Q = L.m tính nhiệt độ xác định, cịn cơng thức Q = m.c (t2 – t1) dùng nhiệt độ thay đổi.
C BÀI TẬP TỰ LUẬN
Bài 1: Người ta thả cục nước đá khối lượng 80g 0oC vào cốc nhôm đựng 0,4kg nước 20oC đặt nhiệt lượng kế Khối lượng cốc nhôm 0,20kg Tính nhiệt độ nước cốc nhơm cục nước vừa tan hết Nhiệt nóng chảy riêng nước đá 3,4.105J/kg Nhiệt dung riêng nhôm 880J/kg.K nước J/kg.K Bỏ qua mát nhiệt độ nhiệt truyền bên nhiệt lượng kế
Giải
- Gọi t nhiệt độ cốc nước cục đá tan hết
- Nhiệt lượng mà cục nước đá thu vào để tan thành nước toC Q1=l.mnđ +c m tnđ nđ
(10)- Áp dụng định luật bảo tồn chuyển hóa lượng Q1 = Q2 4,5
o
t C
Þ =
Bài 2: Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 5kg nước đá -10oC chuyển thành nước 0oC Cho biết nhiệt dung riêng nước đá là 2090J/kg.K nhiệt nóng chảy riêng nước đá 3,4.105J/kg.
Giải
- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 5kg nước đá -10oC chuyển thành nước đá 0oC là: Q
1 = m.c.Δt = 104500J - Nhiệt lượng cần cung cấp để 5kg nước đá 0oC chuyển thành nước 0oC là: Q
2 = λ.m = 17.105J - Nhiệt lượng cần cung cấp cho 5kg nước đá -10oC chuyển thành nước 0oC là: Q = Q
1 + Q2 = 1804500J
Bài 3: Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước 25oC chuyển thành 100oC Cho biết nhiệt dung riêng nước 4180J/kg.K nhiệt hóa riêng nước 2,3.106J/kg.
Giải
- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước 25oC tăng lên 100oC là: Q
1 = m.c.Δt = 3135KJ - Nhiệt lượng cần cung cấp để 10kg nước đá 100oC chuyển thành nước 100oC là: Q
2 = L.m = 23000KJ - Nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước đá 25oC chuyển thành nước 100oC là: Q = Q
1 + Q2 = 26135KJ
Bài 4: Tính nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho 0,2kg nước đá -20oC tan thành nước sau tiếp tục đun sơi để biến hồn tồn thành nước 100oC Nhiệt nóng chảy riêng nước đá 3,4.105J/kg, nhiệt dung riêng nước đá 2,09.103J/kg.K, nhiệt dung riêng nước 4,18.103J/kg.K, nhiệt hóa riêng nước 2,3.106J/kg.
Giải
- Nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho cục nước đá có khối lượng 0,2kg -20oC tan thành nước sau tiếp tục đun sơi để
biến hoàn toàn thành nước 100oC Q=c m td .( 0- t1)+l.m c m t+ n .( 2- t1)+L m =619,96kJ
Bài 5: lấy 0,01kg nước 1000C cho ngưng tụ bình nhiệt lượng kế chứa 0,2kg nước 9,50C nhiệt độ cuối 400C, cho nhiệt dung riêng nước c = 4180J/kg.K Tính nhiệt hóa nước
Giải
- Nhiệt lượng tỏa ngưng tụ nước 1000C thành nước 1000C: Q1=L m 1=0,01.L
- Nhiệt lượng tỏa nước 1000C thành nước 400C: Q2=mc(100 40)- =0,01.4180(100 40)- =2508J - Nhiệt lượng tỏa nước 1000C biến thành nước 400C: Q=Q1+Q2=0,01L+2508 (1) - Nhiệt lượng cần cung cấp để 0,2kg nước từ 9,50C thành nước 400C: Q3=0,2.4180(40 9,5)- =25498J (2) - Theo phương trình cân nhiệt: (1) = (2) Vậy 0,01L +2508 = 25498 Suy ra: L = 2,3.106 J/kg.
C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1:Điều sau sai nói đơng đặc?
A Sự đơng đặc trình chuyển từ thể lỏng sang thể rắn B Với chất rắn, nhiệt độ đông đặc ln nhỏ nhiệt độ nóng chảy C Trong suốt q trình đơng đặc, nhiệt độ vật khơng thay đổi D Nhiệt độ đông đặc chất thay đổi theo áp suất bên Câu 2: Điều sau sai nói nhiệt nóng chảy?
A Nhiệt nóng chảy vật rắn nhiệt lượng cung cấp cho vật rắn q trình nóng chảy
B Đơn vị nhiệt nóng chảy Jun (J) C Các chất có khối lượng có nhiệt nóng chảy D Nhiệt nóng chảy tính cơng thức Q = l m
Câu 3: Đơn vị sau đơn vị nhiệt nóng chảy riêng vật rắn?
A Jun kilôgam độ (J/kg độ) B Jun kilôgam (J/ kg) C Jun (J) D Jun độ (J/ độ) Câu 4:Điều sau nói nhiệt nóng chảy riêng chất rắn?
A Nhiệt nóng chảy riêng chất có độ lớn nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy 1kg chất nhiệt độ nóng chảy B Đơn vị nhiệt nóng chảy riêng Jun kilơgam (J/ kg)
C Các chất khác nhiệt nóng chảy riêng chúng khác D Cả A, B, C
Câu 5:Tốc độ bay chất lỏng không phụ thuộc vào yếu tố sau đây?
A Thể tích chất lỏng B Gió C Nhiệt độ D Diện tích mặt thống chất lỏng Câu 6:Điều sau sai nói bão hồ?
A Hơi bão hồ trạng thái cân động với chất lỏng B áp suất bão hồ khơng phụ thuộc vào thể tích
C Với chất lỏng, áp suất bão hoà phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ tăng áp suất bão hoà giảm D nhiệt độ, áp suất bão hoà chất lỏng khác khác
Câu 7:Điều sau sai nói nhiệt hố hơi.
A Nhệt lượng cần cung cấp cho khối chất lỏng q trình sơi gọi nhiệt hố khối chất lỏng nhiệt độ sơi B Nhiệt hố tỉ lệ với khối lượng phần chất lỏng biến thành
C Đơn vị nhiệt hố Jun kilơgam (J/kg )
D Nhiệt hố tính cơng thức Q = Lm L nhiệt hố riêng chất lỏng, m khối lượng chất lỏng Câu 8:Câu sai nói áp suất bão hoà?
A áp suất bão hoà chất cho phụ thuộc vào nhiệt độ B áp suất bão hoà phụ thuộc vào thể tích
(11)Câu 9: Chọn câu trả lời Trong nóng chảy đông đặc chất rắn:
A Mỗi chất rắn nóng chảy nhiệt độ xác định, khơng phụ thuộc vào áp suất bên ngồi B Nhiệt độ đông đặc chất rắn kết tinh không phụ thuộc áp suất bên
C Mỗi chất rắn kết tinh nóng chảy đơng đặc nhiệt độ xác định điều kiện áp suất xác định D Mỗi chất rắn nóng chảy nhiệt độ đơng đặc nhiệt độ
Câu 10: Chọn câu trả lời Nhiệt nóng chảt riêng vàng 2,8.103 J/Kg. A Khối vàng toả nhiệt lượng 62,8.103 J nóng chảy hoàn toàn.
B Mỗi Kg vàng cần thu nhiệt lượng 62,8.103 J hố lỏng hồn tồn nhiệt độ nóng chảy.
C Khối vàng cần thu nhiệt lượng 62,8.103J để hoá lỏng.
D Mỗi Kg vàng toả nhiệt lượng 62,8.103J hố lỏng hồn tồn.
CHỦ ĐỀ VI: ĐỘ ẨM CỦA KHƠNG KHÍ A LÝ THUYẾT
1 Độ ẩm tuyệt đối độ ẩm cực đại. a Độ ẩm tuyệt đối.
- Độ ẩm tuyệt đối a khơng khí đại lượng đo khối lượng nước tính gam chứa 1m3 khơng khí. - Đơn vị độ ẩm tuyệt đối g/m3.
b Độ ẩm cực đại.
- Độ ẩm cực đại A độ ẩm tuyệt đối khơng khí chứa nước bảo hoà Giá trị độ ẩm cực đại A tăng theo nhiệt độ. - Đơn vị độ ẩm cực đại g/m3.
2 Độ ẩm tỉ đối.
- Độ ẩm tỉ đối f khơng khí đại lượng đo tỉ số phần trăm độ ẩm tuyệt đối a độ ẩm cực đại A khơng khí nhiệt
độ : f = A
a 100%
- Hoặc tính gần tỉ số phần trăm áp suất riêng phần p nước áp suất pbh nước bảo hồ khơng khí
cùng nhiệt độ f = pbh
p
.100% + Khơng khí ẩm độ ẩm tỉ đối cao
+ Có thể đo độ ẩm khơng khí ẩm kế : Ẩm kế tóc, ẩm kế khơ – ướt, ẩm kế điểm sương 3 Ảnh hưởng độ ẩm khơng khí.
- Độ ẩm tỉ đối khơng khí nhỏ, bay qua lớp da nhanh, thân người dễ bị lạnh
- Độ ẩm tỉ đối cao 80% tạo điều kiện cho cối phát triển, lại lại dễ làm ẩm mốc, hư hỏng máy móc, dụng cụ, … - Để chống ẩm, người ta phải thực nhiều biện pháp dùng chất hút ẩm, sấy nóng, thơng gió, …
B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TỐN VỀ ĐỘ ẨM KHƠNG KHÍ
- Độ ẩm tỉ đối khơng khí: f =
a
A 100% Hoặc f = bh p p 100%
- Để tìm áp suất bão hịa pbh độ ẩm cực đại A, ta dựa vào bảng 39.1 sgk - Khối lượng nước có phịng: m = a.V ( V(m3) thể tích phịng). C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Bài 1: Phịng tích 50m3 khơng khí, phịng có độ ẩm tỉ đối 60% Nếu phịng có 150g nước bay độ ẩm tỉ đối của khơng khí bao nhiêu? Cho biết nhiệt độ phòng 25oC khối lượng riêng nước bão hòa 23g/m3.
Giải - Độ ẩm cực đại khơng khí 25oC A = 23g/m3.
- Độ ẩm tuyệt đối khơng khí lúc đầu a1 = f1.A = 13,8g/m3
- Khối lượng nước không khí tăng thêm 150g nên độ ẩm tuyệt đối tăng thêm:
3 150
3 / 50
a g m
D = =
Vậy độ ẩm tỉ đối khơng khí là:
2 73
a a
f
A
+ D
= =
%
Bài 2: Phòng tích 40cm3 khơng khí phịng có độ ẩm tỉ đối 40% Muốn tăng độ ẩm lên 60% phải làm bay nước? biết nhiệt độ 20oC khối lượng nước bão hòa D
bh = 17,3g/m3 Giải
- Độ ẩm tuyệt đối khơng khí phịng lúc đầu lúc sau: +a1 = f1.A = f1.Dbh = 6,92g/m3.; + a2 = f2.A = f2.Dbh = 10,38g/m3 - Lượng nước cần thiết là: m = (a2 – a1) V = ( 10,38 – 6,92).40 = 138,4g
Bài 3: Một phịng tích 60m3, nhiệt độ 200C có độ ẩm tương đối 80% Tính lượng nước có phịng, biết độ ẩm cực đại 200C 17,3g/m3.
Giải
- Lượng nước có 1m3 là: a = f.A = 0,8.17,3 = 13,84g - Lượng nước có phịng là: m= a.V = 13,84.60 = 830,4g. D BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
(12)A Độ ẩm cực đại độ ẩm khơng khí bão hịa nước
B Khi làm lạnh khơng khí đến nhiệt độ đó, nước khơng khí trở nên bão hịa khơng khí có độ ẩm cực đại C Khi làm nóng khơng khí, lượng nước khơng khí tăng khơng khí có độ ẩm cực đại.
D Độ ẩm cực đại có độ lớn khối lượng riêng nước bão hịa khơng khí tính theo đơn vị g/m3. Câu 2: Khi nói độ ẩm tuyệt đối câu sau ?
A Có độ lớn khối lượng nước tính g m3 khơng khí
B Có độ lớn khối lượng nước tính kg m3 khơng khí C Có độ lớn khối lượng nước bão hịa tính g m3 khơng khí D Có độ lớn khối lượng nước tính g cm3 khơng khí Câu 3: Điểm sương :
A Nơi có sương B Lúc khơng khí bị hóa lỏng
C Nhiệt độ khơng khí lúc hóa lỏng D Nhiệt độ nước khơng khí bão hịa Câu 4: Cơng thức sau không ?
A 100%
a f A = × B a f A =
C a=f A D 100
a f
A
= ×
Câu 5: Nếu nung nóng khơng khí thì:
A Độ ẩm tuyệt đối độ ẩm tương đối tăng B Độ ẩm tuyệt đối không đổi, độ ẩm tương đối giảm C Độ ẩm tuyệt đối không đổi, độ ẩm tương đối tăng D Độ ẩm tuyệt đối tăng, độ ẩm tương đối không đổi Câu 6: Nếu làm lạnh không khí thì:
A Độ ẩm tuyệt đối giảm, độ ẩm tương đối giảm B Độ ẩm cực đại giảm, độ ẩm tương đối giảm C Độ ẩm cực đại giảm, độ ẩm tương đối tăng D Độ ẩm cực đại giảm, độ ẩm tuyệt đối giảm Câu 7: Kết luận sau đúng?
A Khơng khí ẩm nhiệt độ thấp B Khơng khí ẩm lượng nước khơng khí nhiều C Khơng khí ẩm nước chứa khơng khí gần trạng thái bão hồ D Cả kết luận Câu 8: Khơng khí 250C có độ ẩm tương đối 70% khối lượng nước có 1m3 khơng khí là:
A 23g B 7g C 17,5g D 16,1g
HD:Độ ẩm cực đại 250C : A = 23g/m3; Độ ẩm tương đối : f = 70% = 0,7 Độ ẩm tuyệt đối : a = f A = 0,7 23 = 16,1 g/m3. Câu 9: Khơng khí nơi có nhiệt độ 300C, có điểm sương 200C Độ ẩm tuyệt đối khơng khí là:
A 30,3g/m3 B 17,3g/m3 C 23,8g/m3 D Một giá trị khác HD: Độ ẩm tuyệt đối không khí độ ẩm cực đại điểm sương 200C có giá trị 17,3g/m3. Câu 10: Khơng khí 300C có điểm sương 250C, độ ẩm tương đối khơng khí có giá trị :
A 75,9% B 30,3% C 23% D Một đáp số khác
HD: Độ ẩm tuyệt đối độ ẩm cực đại điểm sương 250C : 23g/m3. Độ ẩm cực đại 300C : A = 30,3g/m3.
Độ ẩm tương đối : f =
a A=
23
30,3= 0,759 = 75,9%.
Câu 11: Một phịng tích 120m3 khơng khí phịng có nhiệt độ 250C, điểm sương 150C Để làm bão hồ nước phịng, lượng nước cần có :
A 23.00g B 10.20g C 21.6g D Một giá trị khác
HD: Độ ẩm tuyệt đối độ ẩm cực đại điểm sương 150C : a = 12,8 g/m3 Độ ẩm cực đại 250C : A = 23g/m3. Để làm bão hoà nước phòng cần lượng nước :( 23 - 12,8 ) x 120 = 1224g
Câu 12: Một vùng khơng khí tích 1,5.1010m3 chứa bão hoà 230C nhiệt độ hạ thấp tới 100C lượng nước mưa rơi xuống là:
A 16,8.107g B 16,8.1010kg C 8,4.1010kg D Một giá trị khác
HD: Khơng khí chứa nước bão hồ, có độ ẩm cực đại : A1 = 20,6 g/m3 ; nhiệt độ 100C độ ẩm cực đại : A2 = 9,4 g/m3
Þ Khi nhiệt độ hạ thấp tới 100C khối lượng nước ngưng tụ tạo thành mưa rơi xuống là: ( 20,6 - 9,4 ) x 1,5 1010 = 16,8 1010g = 16,8.107kg.
Câu 13: áp suất nước khơng khí 250C 19 mmHg Độ ẩm tương đối khơng khí có giá trị:
A 19% B 23,76% C 80% D 68%
HD: 250C : p
bh = 23,76mmHg (tra bảng đặc tính nước bão hồ) Þ Độ ẩm tương đối khơng khí :f = bh
p p
= 19
23,76= 0,7996 Câu 14: Hơi nước bão hoà 200C tách khỏi nước đun nóng đẳng tích tới 270C áp suất có giá trị :
A 17,36mmHg B 23,72mmHg C 15,25mmHg D 17,96mmHg
HD: Hơi nước bão hoà nhiệt độ t1 = 200C có áp suất p1= 17,54mmHg
Hơi bão hồ tách khỏi chất lỏng nung nóng đẳng tích biến thành khô tuân theo định luật Sác Lơ: áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt
đối
2
1
p T
p =T Þ p
2 = p1
1
T
T ; T
1 = 20 + 273 = 2790K ; T2 = 27 + 273 = 3000K; Thay số ta có : p2 = = 17,96mmHg Câu 15: Chọn câu phát biểu sai:
(13)C Trạng thái cân động bão hoà khối lỏng trạng thái bão hồ, nghĩa khơng có phân tử bay từ khối chất lỏng bay vào khối chất lỏng
D Ở trạng thái cân động chất lỏng ln có hai q trình xảy đồng thời hoá ngưng tụ Câu 16: Điều sau bão hòa?
A Ap suất bão hòa chất phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích B Hơi bão hịa trạng thái cân động với chất lỏng
C Áp suất bão hịa phụ thuộc vào thể tích chất D Hơi bão hịa có áp suất bé áp suất khô nhiệt độ Câu 17:Áp suất bão hòa phụ thuộc vào:
A nhiệt độ thể tích B nhiệt độ chất