I. CẤU TẠO CHẤT
1. Những điều đã học về cấu tạo chất
- Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt là phân tử;
- Các phân tử chuyển động không ngừng;
- Các phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.
2. Lực tương tác phân tử
Mô hình hình dung gần đúng sự xuất hiện lực đẩy và lực hút phân tử:
Các vật có thể giữ được hình dạng và thể tích của chúng là do giữa các phân tử cấu tạo nên vật đồng thời có lực hút và lực đẩy. Độ lớn của những lực này phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử.
Khi khoảng cách giữa các phân tử nhỏ thì lực đẩy mạnh hơn lực hút, khi khoảng cách giữa các phân tử lớn thì lực hút mạnh hơn lực đẩy. Khi khoảng cách giữa các phân tử rất lớn [lớn hơn nhiều lần kích thước phân tử] thì lực tương tác giữa chúng coi như không đáng kể.
3. Các thể rắn, lỏng, khí
Ở thể rắn, các phân tử ở gần nhau [khoảng cách giữa các phân tử chỉ vào cỡ kích thước của chúng]. Lực tương tác giữa các phân tử chất rắn rất mạnh nên giữ được các phân tử chất rắn rất mạnh nên giữ được các phân tử này ở các vị trí xác định và làm cho chúng chỉ có thể dao động xung quanh các vị trí cân bằng xác định này. Vì thế, các vật rắn có thể tích và hình dạng riêng xác định.
Thể rắn
Thể lỏng được coi là trung gian giữa thể khí và thể rắn.
Lực lượng tương tác giữa các phân tử ở thể lỏng lớn hơn lực tương tác giữa các phân tử ở thể khí nên giữ được các phân tử không chuyển động phân tán ra xa nhau. Do đó, chất lỏng có thể tích riêng xác định. Tuy nhiên, lực này chưa đủ lớn như trong chất rắn để giữ các phân tử ở những vị trí xác định. Các phân tử ở thể lỏng cũng dao động xung quanh các vị trí cân bằng nhưng không cố định mà di chuyển. Vì thế, chất lỏng không có hình dạng riêng mà có hình dạng của phần bình chứa nó.
Thể lỏng
Ở thể khí, các phân tử ở xa nhau [khoảng cách giữa các phân tử lớn gấp hàng chục lần kích thước của chúng]. Lực tương tác giữa các phân tử rất yếu nên các phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn loạn. Vì thế, chất khí không có hình dạng và thể tích riêng. Chất khí chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa và có thể nén được dễ dàng.
Thể khí
II. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ
1. Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí
Thuyết động học phân tử chất khí ra đời vào những năm đầu của thế' kỉ XVIII, nội dung cơ bản như sau:
- Chất khí được cấu tạo từ các phân tử riêng rẽ, có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
- Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng ; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ chất khí càng cao.
- Khi chuyển động hỗn loạn, các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình.
Mỗi phân tử khí va chạm vào thành bình tác dụng lên thành bình một lực không đáng kể, nhưng vô số phân tử khí va chạm vào thành bình tác dụng lên thành bình một lực đáng kể. Lực này gây áp suất của chất khí lên thành bình.
2. Khí lí tưởng
Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm được gọi là khí lí tưởng.
Page 2
SureLRN
- lý thuyết
- trắc nghiệm
- hỏi đáp
- bài tập sgk
so sánh 3 thể rắn lỏng khí về các yếu tố sau:
| các thể | thể rắn | thể lỏng | thể khí |
khoảng cách phân tử | |||
| lực tương tác phân tử | |||
chuyển động phân tử | |||
| hình dạng và thể tích |
Các câu hỏi tương tự
Bài 2 trang 154 SGK Vật Lý 10
Bài 2 [trang 154 SGK Vật Lý 10]
So sánh các trạng thái khí, lỏng, rắn về các mặt sau đây:
- Loại phân tử,
- Tương tác phân tử
- Chuyển động phân tử
Lời giải
- Ở trạng thái khí thì các nguyên tử và phân tử ở cách xa nhau. Lực tương tác giữa các nguyên tử và phân tử rất yếu => các nguyên tử và phân tử chuyển động rất hỗn độn nên chất khí không có hình dạng và thể tích riêng. Chất khí luôn chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa và có thể nén được 1 cách dễ dàng.
- Ở thể rắn, các nguyên tử và phân tử ở gần nhau. Lực tương tác giữa các nguyên tử và phân tử chất rắn rất mạnh nên giữ được các nguyên tử và phân tử này ở các vị trí xác định và làm cho chúng chỉ có thể dao động xung quanh các vị trí cân bằng xác định này. Do đó các vật rắn có thể tích và hình dạng riêng xác định.
- Thể lỏng được coi là thể trung gian ở giữa thể khí và thể rắn. Lực tương tác giữa các phân tử chất lỏng lớn hơn lực tương tác giữa các nguyên tử và phân tử chất khí nên giữ được các nguyên tử và phân tử không chuyển động hỗn loạn, phân tán ra xa nhau. Nhờ đó chất lỏng có thể tích riêng xác định. Tuy nhiên, vì lực này chưa đủ lớn như trong chất rắn để giữ các nguyên tử và phân tử ở những vị trí xác định nên các nguyên tử và phân tử ở thể lỏng cũng có thể dao động xung quanh các vị trí cân bằng nhưng những vị trí này không cố định mà di chuyển. Do đó chất lỏng không có hình dạng riêng mà chỉ có hình dạng của phần bình chứa nó.
Xem toàn bộ Giải Vật lý 10: Bài 28. Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí
Tất cả mọi thứ xung quanh chúng ta, chẳng hạn như không khí, thực phẩm, nước, thực vật, động vật, xe cộ, quần áo và vv được tạo thành từ vật chất. Vấn đề là một tập hợp các hạt và là bất cứ thứ gì có khối lượng và chiếm không gian. Có ba trạng thái cơ bản của vật chất, đó là chất rắn, lỏng và khí. Các trạng thái của vật chất diễn ra do sự biến đổi trong các phân tử của vật chất. Kích thước và hình dạng của một vật thể rắn là xác định.
Tuy nhiên, nếu chúng ta nói về hai trạng thái khác của vật chất, đó là chất lỏng và chất khí, thì chất lỏng chảy để có hình dạng của cốc và khí khuếch tán để lấp đầy khối lượng có sẵn. Sự khác biệt chính giữa chất rắn, chất lỏng và khí nằm ở tính chất của chúng, mà chúng ta sẽ thảo luận trong bài viết này.
Biểu đồ so sánh
| Ý nghĩa | Chất rắn dùng để chỉ một dạng vật chất có độ cứng cấu trúc và có hình dạng chắc chắn không thể thay đổi dễ dàng. | Chất lỏng là một chất, chảy tự do, có thể tích xác định nhưng không có hình dạng vĩnh viễn. | Gas đề cập đến một trạng thái của vật chất, không có bất kỳ hình dạng nào nhưng phù hợp với hình dạng của vật chứa, hoàn toàn, trong đó nó được đặt vào. |
| Hình dạng và khối lượng | Hình dạng và khối lượng cố định. | Không có hình dạng cố định nhưng có khối lượng. | Không phải hình dạng nhất định cũng không phải khối lượng. |
| Năng lượng | Thấp nhất | Trung bình | Cao nhất |
| Khả năng nén | Khó khăn | Gần như khó khăn | Dễ dàng |
| Sắp xếp các phân tử | Thường xuyên và sắp xếp chặt chẽ. | Ngẫu nhiên và ít sắp xếp thưa thớt. | Ngẫu nhiên và sắp xếp thưa thớt hơn. |
| Chất lỏng | Dòng chảy không thể | Dòng chảy từ cấp cao hơn đến cấp thấp hơn. | Dòng chảy theo mọi hướng. |
| Chuyển động phân tử | Chuyển động phân tử không đáng kể | Chuyển động phân tử Brown | Chuyển động phân tử miễn phí, liên tục và ngẫu nhiên. |
| Không gian liên phân tử | Rất ít | Hơn | Lớn |
| Thu hút liên phân tử | Tối đa | Trung bình | Tối thiểu |
| Tốc độ âm thanh | Nhanh nhất | Nhanh hơn gas nhưng chậm hơn rắn | Thấp nhất trong số tất cả |
| Lưu trữ | Đừng cần container, để lưu trữ. | Không thể được lưu trữ mà không có container. | Cần đóng kín container để lưu trữ. |
Định nghĩa của rắn
Theo thuật ngữ 'rắn', chúng tôi muốn nói đến loại vật chất cứng nhắc trong cấu trúc và phản đối sự thay đổi về hình dạng và khối lượng của nó. Các hạt của vật rắn được liên kết chặt chẽ và được sắp xếp hợp lý theo mô hình thông thường, không cho phép các hạt di chuyển tự do từ nơi này sang nơi khác. Các hạt liên tục rung và xoắn, nhưng không có chuyển động, vì chúng quá gần nhau.
Vì lực hút liên phân tử là cực đại trong chất rắn, và vì hình dạng của chúng là cố định, và các hạt ở lại, nơi chúng được đặt. Thêm vào đó, việc nén chất rắn rất khó khăn, vì khoảng cách giữa các phân tử đã rất ít.
Định nghĩa của chất lỏng
Một chất chảy tự do có thể tích không đổi có tính nhất quán được gọi là chất lỏng. Nó là một loại vật chất không có hình dạng của nó nhưng có hình dạng của con tàu, trong đó nó được giữ. Nó chứa các hạt nhỏ, được giữ chặt bởi các liên kết liên phân tử. Một trong những tính chất độc đáo của chất lỏng là sức căng bề mặt, một hiện tượng làm cho chất lỏng có diện tích bề mặt tối thiểu.
Việc nén chất lỏng gần như khó khăn, do khoảng cách giữa các hạt ít hơn. Các hạt được liên kết chặt chẽ, nhưng không chặt chẽ như trong trường hợp rắn. Do đó cho phép các hạt di chuyển xung quanh và trộn lẫn với nhau.
Định nghĩa về khí
Khí được mô tả như một trạng thái của vật chất khuếch tán tự do theo mọi hướng và lấp đầy toàn bộ không gian có sẵn, bất kể số lượng. Nó được tạo thành từ các hạt không có hình dạng và khối lượng nhất định. Các hạt có thể là các nguyên tử riêng lẻ hoặc phân tử nguyên tố hoặc phân tử hợp chất.
Trong chất khí, các phân tử được giữ lỏng lẻo và do đó, có rất nhiều khoảng trống giữa các phân tử để di chuyển tự do và liên tục. Do đặc tính này, khí có khả năng lấp đầy bất kỳ vật chứa nào, cũng như nó có thể dễ dàng nén.
Sự khác biệt chính giữa chất rắn, lỏng và khí
Sự khác biệt giữa chất rắn, lỏng và khí có thể được rút ra rõ ràng dựa trên các lý do sau:
- Một chất có độ cứng cấu trúc và có hình dạng chắc chắn không thể thay đổi dễ dàng được gọi là chất rắn. Một chất lỏng giống như nước, chảy tự do, có thể tích xác định nhưng không có hình dạng vĩnh cửu, được gọi là chất lỏng. Gas đề cập đến một trạng thái của vật chất, không có bất kỳ hình dạng nào nhưng phù hợp với hình dạng của vật chứa, hoàn toàn, trong đó nó được đặt vào.
- Trong khi chất rắn có hình dạng và thể tích nhất định, chất lỏng chỉ có thể tích xác định chứ không có hình dạng, chất khí không có hình dạng cũng như thể tích.
- Mức năng lượng cao nhất trong chất khí, trung bình trong chất lỏng và thấp nhất trong chất rắn.
- Việc nén chất rắn là khó khăn, chất lỏng gần như không thể nén được, nhưng khí có thể dễ dàng nén.
- Sự sắp xếp phân tử của chất rắn là thường xuyên và gần gũi, nhưng chất lỏng có sự sắp xếp phân tử và khí không đều và thưa thớt, cũng có sự sắp xếp ngẫu nhiên và thưa thớt hơn của các phân tử.
- Sự sắp xếp phân tử trong chất rắn được tổ chức tốt. Tuy nhiên, các lớp phân tử trượt và trượt lên nhau, trong trường hợp chất lỏng. Ngược lại, các hạt trong khí hoàn toàn không có tổ chức, do đó các hạt di chuyển ngẫu nhiên.
- Tuy nhiên, khi nói đến tính lưu động, chất rắn không thể chảy, tuy nhiên, chất lỏng có thể chảy và cũng từ cấp cao hơn đến cấp thấp hơn. Như chống lại khí này chảy theo mọi hướng.
- Khoảng cách giữa các phân tử và động năng là tối thiểu trong chất rắn, trung bình trong chất lỏng và tối đa trong chất khí. Vì vậy, chuyển động của các phân tử không đáng kể trong chất rắn, trong khi trong chất lỏng, có thể thấy sự chuyển động ngẫu nhiên, thất thường của các phân tử. Không giống như các chất khí, có sự chuyển động tự do, liên tục và ngẫu nhiên của các phân tử.
- Trong chất rắn, các hạt được giữ chặt bởi lực hút liên phân tử mạnh, mặc dù trong chất lỏng, lực hút giữa các hạt là trung gian. Đối với điều này, các hạt được giữ lỏng lẻo, bởi vì lực hút liên phân tử là yếu.
- Tốc độ của âm thanh cao nhất trong chất rắn, trong khi tốc độ chậm hơn một chút trong chất lỏng và tối thiểu trong chất khí.
- Vì chất rắn có hình dạng và kích thước xác định, chúng không yêu cầu một thùng chứa để lưu trữ. Chất lỏng không thể được lưu trữ mà không có thùng chứa. Ngược lại, để lưu trữ khí, cần có một bình chứa kín.
Thay đổi trạng thái của vật chất
Vật chất thay đổi trạng thái của nó từ dạng này sang dạng khác, khi được làm nóng hoặc làm lạnh, được bao phủ dưới sự thay đổi vật lý. Vì vậy, được đưa ra dưới đây là một số quy trình mà qua đó trạng thái của vật chất có thể được thay đổi:
- Nóng chảy : Quá trình biến đổi chất rắn thành chất lỏng.
- Đóng băng : Quá trình giúp chuyển hóa chất lỏng thành chất rắn.
- Bay hơi : Quá trình được sử dụng để biến chất lỏng thành khí.
- Ngưng tụ : Một quá trình trong đó khí được chuyển thành chất lỏng.
- Thăng hoa : Khi chất rắn được biến thành khí, nó được gọi là thăng hoa.
- Mệnh đề : Quá trình qua đó khí được chuyển thành chất rắn.
Phần kết luận
Do đó, trong bài viết này, chúng tôi đã học được rằng vật chất có mặt ở ba trạng thái, đó là Chất rắn, chất lỏng và chất khí. Hơn nữa, trạng thái của vật chất có thể thay thế cho nhau, tức là hình thức có thể được thay đổi bằng cách thay đổi nhiệt độ hoặc áp suất.