Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 76, 77: Sự hoá hơi và sự ngưng tụ

Ngày soạn : 21/4/08 Tiết :76+77 GV: Đỗ Quang Sơn Bài: sự hoá hơi và sự ngưng tụ A/ Mục tiêu: -Hiểu được thớ nghiệm về sự ngưng tụ, trong đú chỳ ý đến quỏ trỡnh ngưng tụ, hơi bóo hũa và ỏp suất hơi bóo hũa. Biết được ý nghĩa của nhiệt độ tới hạ Biết được độ ẩm tuyệt đối, cực đại và tương đối của khụng khớ và điểm sương. Biết xỏc định được độ ẩm tương đối dựng ẩm kế khụ và ướt. -Kỹ năng Giải thớch tốc độ bay hơi, ỏp suất hơi bóo hũa.Giải thớch được những ứng dụng của sự húa hơi hay ngưng tụ trong thực tế (như việc làm lạnh ở tủ lạnh, việc chưng cất chất lỏng, nồi ỏp suất hay nồi hấp ở bệnh viện.).Tỡm nhiệt húa hơi, độ ẩm, biết sử dụng cỏc hằng số vật lý. B/Chuẩn bị: 1) Giáo viên: Một số thớ nghiệm nhiệt độ sụi phụ thuộc ỏp suất, sự bay hơi, ngưng tụ.Một số hỡnh vẽ trong SGK và một số bảng số liệu trong SGK. Một số ẩm kế (hỡnh vẽ ẩm kế). 2) Học sinh:ễn lại cỏc khỏi niệm về bay hơi, ngưng tụ ở THCS. Hoạt động 1 (phỳt) : KIỂM TRA BÀI CŨ Nhiệt chuyển thể ở sự biến đổi thể tớch riờng khi chuyển thể. Sự núng chảy và sự đụng đặc, nhiệt độ núng chảy, nhiệt núng chảy riờng? Hoạt động 2 (phỳt) : SỰ HểA HƠI Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung chớnh của bài - Nờu cõu hỏi. - Hướng dẫn HS trả lời cõu hỏi. - Nhận xột cõu trả lời của HS. Giới thiệu nhiệt húa hơi. - Tỡm hiểu sự húa hơi là gỡ? - Trả lời cõu hỏi C1. - Đọc SGK và quan sỏt hỡnh 56.1, rồi giải thớch sự húa hơi bằng thuyết động học phõn tử. HS tham khảo thờm trong SGK 1. Sự húa hơi - Sự húa hơi là sự chuyển từ thể lỏng sang thể hơi, cú thể xảy ra dưới 2 hỡnh thức : bay hơi và sụi. a) Sự bay hơi của chất lỏng - Mọi chất lỏng đều cú thể bay hơi. - Sự bay hơi là sự húa hơi ở mọi nhiệt độ và xảy ra từ mặt thoỏng của khối lỏng. - Giải thớch sự bay hơi của chất lỏng: Cỏc phõn tử ở lớp bề mặt khối lỏng tham gia chuyển động nhiệt, trong đú cú những phõn tử chuyển động hướng ra ngoài. Một số phõn tử cú động năng đủ lớn, thắng được lực tương tỏc giữa cỏc phõn tử chất lỏng với nhau thỡ chỳgn cú thể thoỏt ra ngoài khối lỏng. Ta núi chất lỏng bay hơi. b) Nhiệt húa hơi (nhiệt húa hơi riờng) - Khi bay hơi khối lỏng cần phải thu nhiệt húa hơi (ẩn nhiệt húa hơi). - Nhiệt húa hơi riờng là nhiệt lượng cần truyền cho một đơn vị khối lượng chất lỏng để nú chuyển thành hơi ở một nhiệt độ xỏc định. - Ký hiệu : L (J/kg) - Nhiệt lượng mà một khối lượng m chất lỏng nhận được từ ngoài trong quỏ trỡnh húa hơi ở một nhiệt độ xỏc định là - Nhiệt húa hơi riờng phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng và nhiệt độ mà ở đú chất lỏng bay hơi. Hoạt động 3 (phỳt) : SỰ NGƯNG TỤ Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung chớnh của bài - Mụ tả thớ nghiệm. ã Đẩy pittụng, làm giảm thể tớch khớ trong xi lanh. - Nhận xột cõu trả lời - Yờu cầu HS quan sỏt bảng ỏp suất hơi bóo hũa và cho nhận xột. - Cú phải luụn cú thể làm hơi ngưng tụ (húa lỏng) ở mọi nhiệt độ bằng cỏch nộn? - Hỏi cõu C2 SGK - Quan sỏt hiện tượngvà đưa ra nhận xột : trong xi lanh bắt đầu cú chất lỏng - Rỳt ra kết luận - Đọc SGK tỡm hiểu và giải thớch sự tạo thành ỏp suất hơi bóo hũa và quỏ trỡnh ngưng tụ. - Khi cú hơi bóo hũa và quỏ trỡnh ngưng tụ tại mặt chất lỏng xảy ra quỏ trỡnh cõn bằng động. - Quan sỏt bảng ỏp suất hơi bóo hũa và nhận xột : ỏp suất hơi bóo hũa phụ thuộc vào nhiệt độ. - Khụng. Mỗi chất cú một nhiệt độ nào đú mà ta khụng thể nộn để làm ngưng tụ thành chất lỏng, nhiệt độ đú được gọi là nhiệt độ tới hạn của chất đú. - Vận dụng kiến thức trả lời cõu hỏi : “Tại sao khụng thể húa lỏng cỏc khớ ụxi, nitơ, hiđrụ bằng cỏch nộn chỳng ở nhiệt độ phũng?” 2. Sự ngưng tụ a) Thớ nghiệm về sự ngưng tụ - Xem SGK - Kết luận : Khi bay hơi, cú những phõn tử thoỏt ra khỏi khối lỏng tạo thành hơi của chất ấy nằm kề bờn trờn mặt thoỏng khối lỏng. Những phõn tử hơi này cũng chuyển động hỗn loạn và cú một số phõn tử cú thể bay trở vào trong khối lỏng. Vậy : Ở mặt thoỏng khối lỏng luụn cú 2 quỏ trỡnh ngược nhau : quỏ trỡnh phõn tử bay ra (sự húa hơi) và quỏ trỡnh phõn tử bay vào (sự ngưng tụ). Khi số phõn tử bay ra bằng số phõn tử bay vào ta cú sự cõn bằng động. Hơi bóo hũa là hơi ở trạng thỏi cõn bằng động với chất lỏng của nú. b) Áp suất hơi bóo hũa. Hơi khụ - Áp suất hơi bóo hũa khụng phụ thuộc vào thể tớch hơi. - với cựng một chất lỏng, ỏp suất hơi bóo hũa pbh phụ thuộc vào nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng lờn thỡ ỏp suất hơi bóo hũa tăng. - Ở cựng một nhiệt độ, ỏp suất hơi bóo hũa của cỏc chất lỏng khỏc nhau là khỏc 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, thỡ chất đú chỉ tồn tại ở thể khớ và khụng thể húa lỏng khớ đú bằng cỏch nộn. Hoạt động 4 (phỳt) : SỰ SễI Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung chớnh của bài - Hướng dẫn và quan sỏt HS làm thớ nghiệm. - Nhận xột kết quả - Nhận xột cõu trả lời - Tỡm hiểu thế nào là quỏ trỡnh sụi của một chất? - Đọc SGK và trả lời cõu hỏi. - Tỡm hiểu và cho vớ dụ về cỏc định luật trong quỏ trỡnh sụi. 3. Sự sụi - Sự sụi là quỏ trỡnh húa hơi xảy ra khụng chỉ ở mặt thoỏng khối lỏng mà cũn từ trong lũng khối lỏng. - Dưới ỏp suất ngoài xỏc định, chất lỏng sụi ở nhiệt độ mà tại đú ỏp suất hơi bóo hũa của chất lỏng bằng ỏp suất ngoài tỏc dụng lờn mặt thoỏng khối lỏng. VD : nước sụi ở 100oC, pbh = pkhớ quyển = 1atm. Trong nồi ỏp suất, p = 4atm thỡ nước sụi ở 143oC. - Trong quỏ trỡnh sụi, nhiệt độ của khối lỏng khụng đổi. Hoạt động 5 (phỳt) : ĐỘ ẨM KHễNG KHÍ và ẨM KẾ Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung chớnh của bài - Giới thiệu cỏc đại lượng về độ ẩm, điểm sương, ẩm kế, cỏc loại ẩm kế, nguyờn tắc hoạt động cho HS. 4. Độ ẩm khụng khớ a) Độ ẩm tuyệt đối (a) Độ ẩm tuyệt đối (a) của khụng khớ là đại lượng cú giỏ trị bằng khối lượng hơi nước tớnh ra gam chứa trong 1 m3 khụng khớ. b) Độ ẩm cực đại (A) Độ ẩm cực đại (A) của khụng khớ ở một nhiệt độ nào đú là đại lượng cú giỏ trị bằng khối lượng tớnh ra gam của hơi nước bóo hũa chứa trong 1 m3 khụng khớ ở nhiệt độ ấy. c) Độ ẩm tỉ đối (hay độ ẩm tương đối) (%) - Trong đú a và A lấy ở cựng một nhiệt độ. - Khụng khớ càng ẩm nếu hơi nước càng gần trạng thỏi bóo hũa. d) Điểm sương Nhiệt độ mà tại đú hơi nước trong khụng khớ trở thành bóo hũa gọi là điểm sương. e) Vai trũ của độ ẩm 5. Ẩm kế a) Ẩm kế túc b) Ẩm kế khụ – túc CỦNG CỐ : Trả lời cõu hỏi 1, 2, 3, 4 SGK Làm cỏc bài tập. --------ẫJấ--------