Chuyên đề hiện tượng căng bề mặt và sự chuyển thể vật lý 10

CHUYÊN ĐỀ: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG - SỰ CHUYỂN THỂ CHỦ ĐỀ 1: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT1.2.. - Lực căng mặt ngoài tác dụng lên đường giới hạn bề mặt: f = σ.l , lm là độ dài đường

CHUYÊN ĐỀ: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG - SỰ CHUYỂN THỂ CHỦ ĐỀ 1: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT

1.2 Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng

- Là hiện tượng trên bề mặt của chất lỏng tồn tại những lực căng Những lực này luôn có xuhướng thu nhỏ diện tích mặt ngoài, có phương tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng và vuông gócvới đường giới hạn bề mặt

- Lực căng mặt ngoài tác dụng lên đường giới hạn bề mặt: f = σ.l , (l(m) là độ dài đường giớihạn bề mặt; σ(N/m) là hệ số căng bề mặt của chất lỏng, σ phụ thuộc bản chất và nhiệt độ chất lỏng)

1.3 Hiện tượng dính ướt- không dính ướt

1.3.1 Hiện tượng dính ướt

- Là hiện tượng chất lỏng làm ướt chất rắn

- Hiện tượng dính ướt xảy ra khi lực hút giữa các phân tử chất lỏng với nhau nhỏ hơn lực hútgiữa các phân tử chất lỏng với các phân tử chất rắn

1.3.2 Hiện tượng không dính ướt

- Là hiện tượng chất lỏng không làm ướt chất rắn

- Hiện tượng không dính ướt xảy ra khi lực hút giữa các phân tử chất lỏng với nhau lớn hơnlực hút giữa các phân tử chất lỏng với các phân tử chất rắn

1.4 Hiện tượng mao dẫn

- Là hiện tượng chất lỏng trong các ống nhỏ, các khe hẹp luôn dâng cao hơn hoặc hạ thấp hơn

so với mực chất lỏng ở bên ngoài

- Khi chất lỏng làm dính ướt ống mao dẫn thì mực chất lỏng trong ống mao dẫn dâng lên

- Khi chất lỏng không làm dính ướt ống mao dẫn thì mực chất lỏng trong ống mao dẫn hạxuống

2 Mở rộng, nâng cao kiến thức liên quan phù hợp

- Giải thích hiện tượng cái kim nổi trên mặt nước, con Nhện nước đi lại dễ dàng trên mặtnước nhờ lực căng bề mặt

- Ứng dụng của hiện tượng dính ướt vào việc tuyển quặng, giải thích các hiện tượng đổ nướclên lá xen, lá khoai, đầu vịt

- Giải thích các hiện tượng: Rễ cây hút nước, bấc đèn hút dầu nhờ hiện tượng mao dẫn.

- Công thức tính độ chênh lệch của mức chất lỏng trong ống mao dẫn với mức chất lỏng bênngoài: h 4

Dgd

σ

= , trong đó σ là hệ số căng bề mặt, D (kg/m3) là khối lượng riêng của chất lỏng; d(m) là đường kính trong của ống mao dẫn

II PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI

DẠNG 1: BÀI TẬP VỀ HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

A PHƯƠNG PHÁP

- Nắm chắc lý thuyết về hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng

- Hiểu được các đặc điểm về lực căng bề mặt của chất lỏng

- Nhớ công thức tính lực căng mặt ngoài tác dụng lên đường giới hạn và các đại lượng trongcông thức đó

- Áp dụng điều kiện cân bằng

- Các chú ý, lưu ý: Màng xà phòng có hai mặt ngoài nênf = σ.2.l ; Lực căng mặt ngoài tácdụng lên vòng tròn gồm lực tác dụng lên vành trong và vành ngoài của vòng nên

f = σ π (d +d )

B BÀI TẬP VẬN DỤNG

Câu 1: Câu nào dưới đây là không đúng khi nói về lực căng bề mặt của chất lỏng?

A Lực căng bề mặt luôn có phương vuông góc với đường giới hạn và tiếp tuyến vơi bề

mặt chất lỏng

B Lực căng bề mặt luôn có phương vuông góc với bề mặt chất lỏng.

C Lực căng bề mặt có chiều hướng về phía bề mặt để giảm diện tích bề mặt.

D Lực căng bề mặt tác dụng lên đường giới hạn bề mặt tỷ lệ với độ dài đường giới hạn bề

mặt

Lời giải:

Dựa vào đặc điểm của lực căng bề mặt

⇒Chọn B.

Câu 2: Câu nào sau đây là sai khi nói về lực căng bề mặt của chất lỏng?

A Độ lớn lực căng bề mặt tỉ lệ với độ dài đường giới hạn bề mặt.

B Hệ số căng bề mặt σ của chất lỏng phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng

C Hệ số căng bề mặt σkhông phụ thuộc vào nhiệt độ của chất lỏng.

D Lực căng bề mặt có phương tiếp tuyến với mặt thoáng của chất lỏng.

Lời giải:

Dựa vào đặc điểm của hệ số căng bề mặt

⇒Chọn C.

Câu 3: Lực căng bề mặt chất lỏng có tác dụng

A làm tăng diện tích mặt thoáng của chất lỏng.

B làm giảm diện tích mặt thoáng của chất lỏng.

C giữ cho mặt thoáng của chất lỏng luôn ổn định.

D giữ cho mặt thoáng của chất lỏng luôn nằm ngang.

Lời giải:

Dựa vào đặc điểm của lực căng bề mặt

⇒Chọn B.

Câu 4: Hiện tượng nào sau đây không liên quan đến hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng?

A Bong bóng xà phòng lơ lửng trong không khí

B Chiếc kim khâu nỗi trên mặt nước.

C Nước chảy từ trong vòi ra ngoài.

D Giọt nước đọng trên lá sen.

Lời giải:

Nước chảy từ trong vòi ra ngoài là do áp lực và trọng lực, không liên quan đến lực căng bềmặt

⇒Chọn C.

Câu 5: Câu nào sau đây sai?

Độ lớn của lực căng bề mặt của chất lỏng

A tỉ lệ với độ dài đường giới hạn bề mặt chất lỏng.

B phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng.

C Chất lỏng có dạng hình cầu khi ở trạng thái không trọng lượng.

D Chất lỏng khi ở gần mặt đất có hình dạng phần bình chứa là do tác dụng của trọng lực.

Lời giải:

Vì trật tự của phân tử chất lỏng là trật tự gần nên chất lỏng không có hình dạng xác định Nó

có hình dạnh của phần bình chứa nó khi ở gần mặt đất

⇒Chọn B.

Câu 7: Điều nào sau đây là sai khi nói về các phân tử cấu tạo nên chất lỏng?

A Khoảng cách giữa các phân tử chất lỏng vào khoảng kích thước phân tử.

B Các phân tử chất lỏng luôn dao động quanh vị trí “cân bằng động”.

C Mọi chất lỏng đều được cấu tạo từ một loại phân tử.

D Khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt của các phân tử chất lỏng cũng tăng.

Con Nhện nước đi lại dễ dàng trên mặt nước là vì

A khối lượng riêng của nó nhỏ hơn khối lượng riêng của nước.

B lực căng mặt ngoài của nước cân bằng với trọng lực của nó.

C khối lượng riêng của nó lớn hơn khối lượng riêng của nước.

D lực căng mặt ngoài của nước nhỏ hơn trọng lực của nó.

Lời giải:

Để con Nhện đi lại dễ dàng trên mặt nước thì trọng lực phải cân bằng với lực căng mặt ngoàicủa nước

⇒Chọn B

Câu 9: Câu nào sau đây sai?

Độ lớn của lực căng bề mặt của chất lỏng luôn

A tỉ lệ với độ dài đường giới hạn bề mặt chất lỏng.

B phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng.

C phụ thuộc vào hình dạng chất lỏng.

D tính bằng công thức f = σ.l

Câu 10: Khi giặt quần áo ta thường hòa xà phòng (nước giặt) vào nước nhằm mục đích

A cho quần áo thơm hơn.

B làm giảm lực căng mặt ngoài của nước.

C làm tăng hệ số căng mặt ngoài của nước.

D làm cho sợi vải không bị dính nước.

Lời giải:

Khi giặt quần áo ta thường hòa xà phòng vào nước nhằm mục đích làm giảm lực căng mặtngoài của nước để cho chất tẩy rửa thấm sâu vào sợi vải

⇒Chọn B

Câu 11: Đặt một que diêm nổi trên mặt nước nguyên chất Nếu nhỏ nhẹ vài giọt nước xà

phòng xuống mặt nước gần que diêm (giả thiết xà phòng chỉ lan về một phía của que diêm)thì que diêm sẽ đứng yên hay chuyển động?

A Đứng yên B Chuyển động về phía nước xà phòng

C Chuyển động quay tròn D Chuyển động về phía nước nguyên chất

Lời giải:

Do lực căng mặt ngoài của nước lớn hơn của xà phòng nên que diêm sẽ bị kéo về phía mặtnước nguyên chất

⇒Chọn D.

Câu 12: Hiện tượng dính ướt của chất lỏng được ứng dụng để

A làm giàu quặng (loại bẩn quặng) theo phương pháp tuyển nổi.

B dẫn nước từ nhà máy đến các gia đình bằng ống nhựa.

C thấm vết mực loang trên mặt giấy bằng giấy thấm.

D chuyển chất lỏng từ bình nọ sang bình kia bằng ống xi phông.

Lời giải:

Dựa vào ứng dụng của hiện tượng dính ướt

⇒Chọn A

Câu 13: Câu nào sai?

Khi tăng nhiệt cho một khối chất lỏng thì

A thể tích của khối chất đó tăng B nhiệt độ của khối chất đó tăng.

C thời gian cư trú của phân tử chất lỏng tăng D hệ số căng bề mặt giảm

Lời giải:

Khi nhiệt độ tăng thì chuyển động nhiệt của các phân tử nước cũng nhanh hơn, tính linh độngcủa các phân tử sẽ tăng vì thế thời gian cư trú của các phân tử ở mỗi vị trí sẽ giảm

⇒Chọn C.

Câu 14: Một vòng nhôm mỏng và rất nhẹ có đường kính là 50 mm được treo vào một lực kế

lò xo sao cho đáy của vòng nhôm tiếp xúc với mặt nước Hệ số căng mặt ngoài của nước là72.10-3 N/m Lực F để kéo bứt vòng nhôm ra khỏi mặt nước có độ lớn nhỏ nhất là

A F = 3,6.10-3 N B F = 4,52.10-2 N

C F = 2,26.10-3 N D F = 2,26.10-2 N

Lời giải:

Lực nhỏ nhất để bứt vòng nhôm ra khỏi mặt nước bằng với lực căng bề mặt của nước tácdụng lên vòng nhôm: f = σ.2.l = σ π.2 .d= 2,26.10-2 N

* Nhận xét: Nếu học sinh lấy l = 3,5 cm thì kết quả ra đáp án A.

Câu 16: Cho nước vào một ống nhỏ giọt có đường kính miệng ống 0,4 mm Hệ số căng bề

mặt của nước là σ =73.10 N / m− 3 Lấy g = 9,8 m/s2 Khối lượng giọt nước khi rơi khỏi ốnglà

A m = 94.10-6 kg B m = 9,4.10-6 kg

Lời giải:

- Lúc giọt nước hình thành, lực căng bề mặt F ở đầu ống giữ nó là f = σ π .d

- Giọt nước rơi khỏi ống khi trọng lực giọt nước cân bằng với lực căng bề mặt ở miệng ống⇒

Câu 17: Cho nước vào ống nhỏ giọt có đường kính miệng là 0,8 mm Suất căng mặt ngoài

của nước là 0,078 N/m; g = 9,8 m/s2; khối lượng riêng của nước là 1 kg/dm3 Nếu coi giọtnước khi rơi khỏi ống có dạng hình cầu thì thể tích của nó gần giá trị nào nhất?

A 2.10-5 m3 B 2.10-5 cm3 C 2.10-5 dm3 D 2 mm3

Lời giải:

Áp dụng điều kiện cân bằng

5 3 .d

Câu 18: Nhúng một khung hình vuông có chiều dài mỗi cạnh là a = 10 cm vào rượu rồi kéo

lên từ từ Cho hệ số căng bề mặt của rượu là 24.10-3 N/m, khối lượng của khung là 5 g và lấy

g = 9,8 m/s2 Lực tối thiểu kéo khung nhôm bứt khỏi mặt nước là

⇒ Chọn B.

* Nhận xét: Nếu học sinh hiểu lực f là lực căng mặt ngoài tác dụng lên đường bao phía ngoài

của khung thì chọn A; Nếu học sinh hiểu lực f là lực căng mặt ngoài tác dụng lên đường baophía ngoài và trong của khung thì chọn D; Nếu học sinh hiểu lực f là trọng lực chọn C

Câu 19: Một màng xà phòng được căng trên mặt khung dây đồng hình chữ nhật treo thẳng

đứng, đoạn dây AB bằng đồng dài 5 cm là đường giới hạn của màng xà phòng ở phía dưới và

có thể trượt dễ dàng trên khung Hệ số căng mặt ngoài của xà phòng σ =0,04N / m Để dây

AB cân bằng thì trọng lượng của dây AB là

* Nhận xét: Nếu học sinh dùng công thức P f= = σ = =.l 2.10 N−3 thì sẽ ra kết quả A

Câu 20: Có 20 cm3 nước đựng trong một ống nhỏ giọt có đường kính trong là 0,8 mm Giả sửnước trong ống chảy ra ngoài thành từng giọt một Biết 3 3 3

Câu 21: Một vòng xuyến có đường kính ngoài là 44 mm và đường kính trong là 40 mm.

Trọng lượng của vòng xuyến là 45 mN Lực tối thiểu để bứt vòng xuyến ra khỏi bề mặt củaGlixerin ở 200C là 64,3 mN Hệ số căng bề mặt của Glixerin ở nhiệt độ này là?

Câu 22: Một quả cầu kín, mặt ngoài hoàn toàn không bị nước làm dính ướt Bán kính của quả

cầu là r =1 mm, suất căng bề mặt của nước là 0,073 N/m Khi nhúng một phần quả cầu vàonước thì lực căng bề mặt lớn nhất tác dụng lên quả cầu là

Thay số ta được fmax= 4,58.10-4 N

⇒ Chọn D.

Câu 23: Một vòng kim loại rất mỏng có đường kính 8cm, khối lượng 20 g được đặt sao cho

đáy của vòng chạm vào mặt một chất lỏng (như thí nghiệm trong bài thực hành đo hệ số căngmặt ngoài) Kéo từ từ vòng kim loại ra khỏi mặt chất lỏng, ngay trước khi vòng kim loại bứtkhỏi mặt chất lỏng thì số chỉ của lực kế tăng thêm một lượng là 9,2.10-3 N Hệ số căng bề mặtcủa chất lỏng là

⇒Chọn B.

Câu 25: Một cọng rơm dài 10 cm nổi trên mặt nước Người ta nhỏ dung dịch xà phòng xuống

mặt nước bên phải của cọng rơm và giả sử nước xà phòng chỉ lan ra ở một bên Biết hệ sốcăng mặt ngoài của nước và nước xà phòng lần lượt là 3 3

1 73.10 N / m;− 2 40.10 N / m−

Lực tác dụng vào cọng rơm là bao nhiêu và cọng rơm sẽ dịch chuyển về phía nào?

A F = 3,3.10-4 N, cọng rơm dịch chuyền về phía bên trái

B F = 4.10-3 N, cọng rơm dịch chuyền về phía bên phải

C F = 7,3.10-3 N, cọng rơm dịch chuyền về phía bên phải

D F = 3,3.10-3 N, cọng rơm dịch chuyền về phía bên trái

* Nhận xét: Học sinh có thể chọn A vì tính lực ra 3,3; Nếu học sinh chỉ tính lực căng của xà

phòng thì chọn B; Nếu học sinh chỉ tính lực căng của nước thì chọn C

-DẠNG 2: BÀI TẬP VỀ HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT, KHÔNG DÍNH ƯỚT- HIỆN TƯỢNGMAO DẪN.

A PHƯƠNG PHÁP

- Nắm chắc lý thuyết về hiện tượng dính ướt, không dính ướt và hiện tượng mao dẫn

- Hiểu được nguyên nhân gây ra hiện tượng dính ướt, không dính ướt và hiện tượng mao dẫn

- Vận dụng được công thức tính độ dâng lên, hạ xuống của chất lỏng trong ống mao dẫn:4

Câu 1: Gọi lực tương tác giữa các phân tử chất rằn với chất lỏng là FR-L, lực tương tác giữa

các phân tử chất lỏng với các phân tử chất lỏng là FL-L

Chọn câu không đúng trong các câu sau.

A Nếu FR-L lớn hơn FL-L thì có hiện tượng dính ướt.

B Nếu FR-L nhỏ hơn FL-L thì không có hiện tượng dính ướt.

C Hiện tượng dính ướt là do lực căng mặt ngoài gây ra.

D Sự dính ướt hay không dính ướt là hệ quả của tương tác rắn - lỏng.

Lời giải:

Nắm được nguyên nhân gây ra hiện tượng dính ướt, không dính ướt

⇒ Chọn C.

Câu2: Phải làm theo cách nào để tăng độ cao của cột nước trong ống mao dẫn?

A Hạ thấp nhiệt độ của nước

B Dùng ống mao dẫn có đường kính lớn hơn.

C Pha thêm rượu vào nước

D Dùng ống mao dẫn có đường kính trong nhỏ hơn.

Lời giải:

Ống mao dẫn có đường kính trong càng nhỏ thì chất nước dâng lên hay hạ xuống càngnhiều

⇒ Chọn D.

* Nhận xét: Nguyên nhân của hiện tượng mao dẫn là do lực căng bề mặt Nếu hạ thấp nhiệt

độ hoặc pha thêm rượu vào nước thì lực căng sẽ giảm, điều này dẫn đến độ cao của nướctrong ống mao dẫn sẽ giảm

Câu 3: Hiện tượng dính ướt của chất lỏng được ứng dụng để

A thấm vết mực loang trên mặt giấy bằng giấy thấm.

B dẫn dầu của bấc đèn ở đèn dầu.

C làm cho nước xà phòng thấm sâu vào các sợi vải.

D làm giàu quặng (loại bẩn quặng) theo phương pháp tuyển nổi.

Lời giải:

Dựa vào ứng dụng của hiện tượng dính ướt

⇒Chọn D.

* Nhận xét: Nếu học sinh nhầm với ứng dụng của lực căng mặt ngoài thì sẽ chọn C; nhầm

với ứng dụng của hiện tượng mao dẫn thì chọn B; học sinh cũng có thể nhầm với sự hút nướccủa giấy thì chọn A

Câu 4: Để giải thích hiện tượng mao dẫn người ta

A chỉ dựa vào hiện tượng căng mặt ngoài của chất lỏng.

B phải dựa vào hiện tượng căng mặt ngoài và hiện tượng dính ướt hoặc không dính ướt.

C chỉ dựa vào hiện tượng dính ướt, không dính ướt.

D dựa vào cấu trúc của chất lỏng và chuyển động nhiệt của các phân tử chất lỏng.

A dâng lên trong trường hợp chất lỏng không làm dính ướt ống mao dẫn.

B hạ xuống trong trường hợp chất lỏng làm dính ướt ống mao dẫn.

C dâng lên trong trường hợp chất lỏng làm dính ướt ống mao dẫn.

D dâng lên càng cao khi khối lượng riêng của chất lỏng đó càng lớn.

Lời giải:

Do hiện tượng dính ướt đã làm cho mặt thoáng của chất lỏng trong ống mao dẫn có dạng lõmxuống, do lực căng bề mặt luôn muốn làm giảm diện tích bề mặt nên đã kéo cho cột chất lỏngtrong ống mao dẫn dâng

σ

=

Lời giải:

⇒Chọn C.

Câu 7: Trong trường hợp nào sau đây độ dâng lên của chất lỏng trong ống mao dẫn tăng?

A Gia tốc trọng trường tăng.

B Trọng lượng riêng của chất lỏng tăng.

C Tăng đường kính trong của ống mao dẫn

D Giảm đường kính trong của ống mao dẫn.

Câu 8: Trong trường hợp nào sau đây độ dâng lên của chất lỏng trong ống mao dẫn giảm?

A Gia tốc trọng trường giảm.

B Trọng lượng riêng của chất lỏng giảm.

C Tăng đường kính trong của ống mao dẫn

D Giảm đường kính trong của ống mao dẫn.

Câu 9: Một ống thủy tinh có đường kính trong nhỏ được cắm thẳng đứng vào một cốc nước

có nhiệt độ 200C Nước làm dính ướt thủy tinh Mặt thoáng của nước trong ống thủy tinh códạng

A mặt khum lồi B mặt phẳng ngang.

C mặt khum lõm D mặt phẳng nghiêng

Lời giải:

Vì nước làm dính ướt thủy tinh nên các phân tử thủy tinh sẽ kéo các phân tử nước ở chỗ tiếpxúc với thành ống dâng lên cao hơn, điều này dẫn đến mặt thoáng của nước có dạng khumlõm

⇒Chọn C.

Câu 10: Một ống thủy tinh có đường kính trong nhỏ được cắm thẳng đứng vào một cốc thủy

ngân có nhiệt độ 300C Thủy ngân không làm dính ướt thủy tinh Mặt thoáng của thủy ngântrong ống thủy tinh có dạng

A mặt khum lồi B mặt phẳng ngang.

C mặt khum lõm D mặt phẳng nghiêng

Lời giải:

Vì thủy ngân không làm dính ướt thủy tinh nên các phân tử thủy ngân bên trong sẽ kéo cácphân tử thủy ngân ở chỗ tiếp xúc với thành ống tụt xuống, điều này dẫn đến mặt thoáng củathủy ngân có dạng khum lồi

⇒Chọn A.

Câu 11: Hiện tượng nào sau đây không liên quan tới hiện tượng mao dẫn?

A Cốc nước đá có nước đọng trên thành ngoài của cốc.

B Mực ngấm theo rãnh ngòi bút mài.

Câu 12: Hiện tượng mao dẫn

A chỉ xảy ra khi ống mao dẫn đặt vuông góc với chậu chất lỏng.

B chỉ xảy ra khi chất lỏng không làm dính ướt ống mao dẫn.

C chỉ xảy ra khi ống mao dẫn là ống thẳng.

D xảy ra với các ống có đường kính trong nhỏ.

Lời giải:

⇒Chọn D.

Câu 13: Ống được dùng làm ống mao dẫn phải thoả mãn điều kiện:

A Tiết diện nhỏ, hở cả hai đầu và không bị nước dính ướt

B Tiết diện nhỏ hở một đầu và không bị nước dính ướt.

C Tiết diện nhỏ, hở cả hai đầu.

D Tiết diện nhỏ, hở cả hai đầu và bị nước dính ướt.

Lời giải:

⇒Chọn C.

Câu 14: Nước mưa không bị lọt qua các lỗ nhỏ trên tấm vải bạt là vì

A nước mưa dính ướt vải bạt

B nước mưa không dính ướt vải bạt.

C lực căng bề mặt của nước ngăn cản không cho nước lọt qua các lỗ nhỏ trên tấm vải bạt.

D hiện tượng mao dẫn ngăn cản không cho nước lọt qua các lỗ trên tấm vải bạt

Lời giải:

⇒Chọn C.

Câu 15: Nước từ đất có thể lên được các bộ phận của cây là nhờ

A quá trình quang hợp của cây

B sự chênh lệch áp suất của nước.

C trong cây có những động cơ để hút nước.

D hiện tượng mao dẫn của rễ và thân cây.

Lời giải:

Trong rễ và thân cây có các ống rất nhỏ đóng vai trò là các ống mao dẫn nên đã làm nướcdâng lên

⇒Chọn D.

Câu 16: Một ống mao dẫn có đường kính trong là 1mm nhúng thẳng đứng trong rượu Rượu

dâng lên trong ống một đoạn 12 mm Khối lượng riêng của rượu là D = 800 kg/m3,

g = 10 m/s2 Hệ số căng mặt ngoài của rượu là

đứng vào cốc nước Khối lượng riêng và hệ số căng mặt ngoài của nước lần lượt là 103 kg/m3

và 0,075 N/m Lấy g = 10 m/s2 Độ cao của nước trong ống là

* Nhận xét: Học sinh tính ra 0,012 có thể chọn A hoặc B nếu không chú ý đến đơn vị.

Câu 18: Nhúng vào cốc thủy ngân một ống thủy tinh có bán kính trong là 1 mm Trọng lượng

riêng của thủy ngân là 136.103 N/m3 và hệ số căng mặt ngoài là 0,47 N/m Lấy g = 10 m/s2

Độ hạ xuống của mức thủy ngân trong ống so với mức thủy ngân ở cốc là

Câu 19: Trong một ống mao dẫn có bán kính 0,5 mm mực chất lỏng dâng lên 11 mm Biết

sức căng mặt ngoài của chất lỏng 0,022 N/m Lấy g = 9,8 m/s2 Khối lượng riêng của chấtlỏng là

Câu 20: Hai ống mao dẫn nhúng trong cùng một chất lỏng có suất căng bề mặt là 22.10-3N/m Biết khối lượng riêng của chất lỏng là 0,8 g/cm3, đường kính trong của hai ống mao dẫnlần lượt là d1 = 0,04 cm và d2 = 0,1 cm Lấy g = 9,8 m/s2 Hiệu mức chất lỏng trong hai ống là

- Là hiện tượng vật chất chuyển từ cấu trúc này sang cấu trúc khác Để phá vỡ cấu trúc cũ và

xác lập cấu trúc mới thì vật chất cần một lượng nhiệt, lượng nhiệt đó gọi là nhiệt chuyển thể

- Khi có sự chuyển thể thì thể tích riêng của vật chất bị thay đổi

1.2 Sự nóng chảy

Là quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng

1.2.1.Nhiệt độ nóng chảy

- Mỗi chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy hoàn toàn xác định ở một áp suất cho trước (gọi

là nhiệt độ nóng chảy) và trong quá trình nóng chảy thì nhiệt độ không thay đổi, sau khi nóngchảy hoàn toàn thì nhiệt độ sẽ tăng

- Chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định và trong quá trình nóng chảynhiệt độ vẫn tiếp tục tăng

1.2.2 Nhiệt nóng chảy (đối với chất rắn kết tinh)

- Là nhiệt lượng cung cấp cho một lượng chất rắn nóng chảy hoàn toàn từ nhiệt độ nóng chảy

- Công thức tính nhiệt nóng chảy: Q = λ.m (λ (J/kg) là nhiệt nóng chảy riêng; m (kg) là khốilượng chất rắn)

1.2.3 Ứng dụng

Nung chảy kim loại để đúc các chi tiết máy, đúc tượng, chuông, luyện gang thép.

1.3 Sự đông đặc (là quá trình ngược lại với sự nóng chảy).

- Với chất rắn kết tinh thì sự đông đặc được bắt đầu từ nhiệt độ đông đặc (nhiệt độ đông đặcbằng với nhiệt độ nóng chảy)

- Với chất rắn vô định hình thì khi hạ nhiệt độ xuống thì khối lỏng sẽ dần dần đông đặc, chấtrắn vô định hình không có nhiệt độ đông đặc xác định

1.4 Sự bay hơi

- Sự bay hơi là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể hơi xảy ra ở mặt thoáng của khối lỏng domột số phân tử chất lỏng ở bề mặt có động năng lớn đã thắng được lực hút của các phân tửcủa khối lỏng và bứt ra khỏi bề mặt của khối lỏng

- Sự bay hơi phụ thuốc vào bản chất của chất lỏng, nhiệt độ của chất lỏng và áp suất trên mặtkhối lỏng

1.5 Sự hóa hơi

- Sự hóa hơi là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể hơi xảy ra ở mặt thoáng và ở bên trongcủa khối lỏng ở một nhiệt độ xác định

- Nhiệt hóa hơi là nhiệt lượng cần cung cấp cho khối chất lỏng để nó chuyển từ thể lỏng thànhthể hơi ở nhiệt độ xác định Nhiệt hóa hơi phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng và nhiệt độhóa hơi.

Q L.m= ; (L (J/kg) là nhiệt hóa hơi riêng; m (kg) là khối lượng chất lỏng cần hóa hơi)

- Ứng dụng:

+ Sự bay hơi nước từ biển, sông, hồ, … tạo thành mây, sương mù, mưa, làm cho khí hậuđiều hoà

+ Sự bay hơi của nước biển được sử dụng trong ngành sản xuất muối

+ Sự bay hơi của amôniac, frêôn, … được sử dụng trong kĩ thuật làm lạnh

1.6 Sự ngưng tụ

- Là quá trình chuyển từ thể khí (hơi) sang thể lỏng

- Trong quá trình ngưng tụ thì áp suất của khí là không đổi và là giá trị cực đại (là áp suất hơibão hòa), giá trị này phụ thuộc vào nhiệt độ

- Sự ngưng tụ có thể là do nhiệt độ hạ thấp hoặc do nén khí đến một áp suất nào đó thì hơi sẽhóa lỏng

1.7 Hơi khô và hơi bão hòa

Xét không gian trên mặt thoáng bên trong bình chất lỏng đậy kín:

- Khi tốc độ bay hơi lớn hơn tốc độ ngưng tụ thì áp suất hơi tăng dần và hơi trên bề mặt chấtlỏng là hơi khô

- Khi tốc độ bay hơi bằng tốc độ ngưng tụ thì hơi ở phía trên mặt chất lỏng là hơi bão hòa có

áp suất đạt giá trị cực đại gọi là áp suất hơi bão hòa

- Áp suất hơi bão hòa không phụ thuộc vào thể tích và không tuân theo định luật

Bôi-lơ – Ma-ri-ôt, nó chỉ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ

1.8 Sự sôi

- Sự sôi là quá trình hóa hơi xảy ra không chỉ ở mặt thoáng mà còn ở cả trong lòng khối lỏng

- Mỗi chất lỏng có nhiệt độ sôi xác định, nhiệt độ này phụ thuộc vào áp suất trên mặt thoángcủa chất lỏng

- Trong quá trình sôi thì nhiệt độ của chất lỏng sẽ không đổi

1.9.2 Độ ẩm tỷ đối

- Độ ẩm tỉ đối (f) của không khí là đại lượng đo bằng tỉ số phần trăm giữa độ ẩm tuyệt đối (a)

và độ ẩm cực đại (A) của không khí ở cùng nhiệt độ: f a100%

A

- Độ ẩm tỉ đối gần đúng bằng tỉ số phần trăm giữa áp suất riêng phần p của hơi nước và áp

suất pbh của hơi nước bảo hoà trong không khí ở cùng một nhiệt độ:

- Không khí càng ẩm thì độ ẩm tỉ đối của nó càng cao

- Dụng cụ đo độ ẩm của không khí: Ẩm kế tóc, ẩm kế khô - ướt, ẩm kế điểm sương…

1.9.3 Điểm sương

Là nhiệt độ nào đó của không khí mà nếu hạ nhiệt độ của không khí thấp hơn nhiệt độ đó thìhơi nước đọng lại thành sương.

1.9.4 Vai trò của độ ẩm

- Độ ẩm trong không khí giúp các nhà khí tượng thủy văn có thể dự đoán được thời tiết đểphục vụ cho đời sống lao động sản xuất, sinh hoạt của con người Không những thế, còn chủđộng trong việc phòng chống thiên tai như: bão, áp thấp nhiệt đới,…

- Độ ẩm không khí giúp tạo điều kiện cho các vi sinh vật phát triển, tham gia vào quá trìnhtuần hoàn của nước trong khí quyển

- Khi độ ẩm cao khiến môi trường bị ẩm ướt, cơ thể con người cảm thấy khó chịu, quần áo lâukhô, nền nhà đổ mồ hôi, vi khuẩn có hại phát triển gây bệnh cho người hoặc khi độ ẩm đạt tớingưỡng điểm sương sẽ gây ra sương mù,…

- Độ ẩm tỉ đối của không khí càng nhỏ, sự bay hơi qua lớp da càng nhanh, cơ thể càng dễ bịlạnh

- Độ ẩm tỉ đối cao hơn 80% tạo điều kiện cho cây cối phát triển, nhưng lại lại dễ làm ẩm mốc,

+ Sự tạo thành nước ở quanh cốc nước lạnh

+ Sự tạo thành nước khi trời nồm

+ Trạng thái khó chịu của cơ thể người khi độ ẩm tỷ đối trong không khí cao

+ Trạng thái mất nước của cơ thể người khi độ ẩm tỷ đối trong không khí thấp

+ Trời nồm ta thường đóng kín các cửa để hạn chế không khí ẩm vào nhà vì không khí

ẩm vào nhà gặp lạnh sẽ đọng lại thành nước

+ Chế tạo hệ thống lấy nước ngọt từ không khí

II PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI

DẠNG 1: BÀI TẬP VỀ SỰ CHUYỂN THỂ

A PHƯƠNG PHÁP

- Nắm chắc lý thuyết về sự chuyển thể của các chất

- Nắm được công thức tính nhiệt nóng chảy, nhiệt hóa hơi

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho m (kg) chất rắn ở t0 C nóng chảy hoàn toàn

Câu 1: Điều nào sau đây là sai khi nói về sự đông đặc?

A Sự đông đặc là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể rắn.

B Với chất rắn kết tinh, nhiệt độ đông đặc luôn nhỏ hơn nhiệt độ nóng chảy.

C Trong suốt quá trình đông đặc, nhiệt độ của vật không thay đổi.

D Nhiệt độ đông đặc của các chất thay đổi theo áp suất bên ngoài.

Lời giải:

Khi khối chất đang ở thể lỏng, nếu hạ nhiệt độ xuống tới nhiệt độ nóng chảy thì chất lỏng bắtđầu đông đặc (tnóng chảy = tđông đặc)

⇒Chọn B.

Câu 2: Nhiệt nóng chảy riêng của chất rắn kết tinh phụ thuộc vào

A nhiệt độ của vật rắn và áp suất ngoài.

B bản chất của vật rắn.

C bản chất của vật rắn và nhiệt độ của vật rắn.

D bản chất của vật rắn, nhiệt độ của vật rắn và áp suất ngoài.

Lời giải:

Nhiệt nóng chảy riêng của chất rắn phụ thuộc vào bản chất của vật rắn

⇒ Chọn B.

Câu 3: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A Sự bay hơi là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể hơi ở bề mặt chất lỏng.

B Sự nóng chảy là quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng.

C Sự ngưng tụ là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể rắn.

D Sự sôi là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể hơi xảy ra ở cả bên trong và trên bề mặt

chất lỏng

Lời giải:

Sự ngưng tụ là quá trình chuyển từ thể khí (hơi) sang thể lỏng

⇒ Chọn C.

Câu 4: Nhận định nào sau đây không đúng?

A Nhiệt nóng chảy là nhiệt độ ở đó chất rắn bắt đầu nóng chảy.

B Trong thời gian nóng chảy, nhiệt độ của chất rắn kết tinh không thay đổi.

C Trong thời gian nóng chảy, nhiệt độ của chất rắn vô định hình tăng.

D Nhiệt nóng chảy của một vật rắn tỉ lệ với khối lượng của vật.

Lời giải:

Nhiệt độ ở đó chất rắn bắt đầu nóng chảy là điểm nóng chảy hay nhiệt độ nóng chảy

⇒ Chọn A.

Câu 5: Khi một chất lỏng “bay hơi” thì điều nào sau đây không đúng?

A Số phân tử hơi hóa lỏng ít hơn số phân tử chất lỏng hóa hơi.

B Nhiệt độ của khối chất lỏng giảm.

C Sự bay hơi xảy ra ở bề mặt của chất lỏng.

D Chỉ có các phân tử chất lỏng hóa hơi.

Lời giải:

Khi chất lỏng bay hơi thì có cả quá trình hóa hơi và quá trình hóa lỏng

⇒Chọn D.

Câu 6: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

Tốc độ bay hơi của chất lỏng

A phụ thuộc vào áp suất của khí (hơi) trên bề mặt chất lỏng.

B càng lớn nếu nhiệt độ chất lỏng càng cao.

Câu 7: Một chất hơi đạt trạng thái “hơi bão hòa” thì

A ở cùng một nhiệt độ, áp suất hơi là như nhau với mọi chất.

B khi thể tích giảm, áp suất hơi tăng.

C áp suất hơi không phụ thuộc vào nhiệt độ hơi.

D tốc độ ngưng tụ bằng tốc độ bay hơi.

Lời giải:

Khi hơi đã bão hòa thì tốc độ ngưng tụ bằng tốc độ bay hơi

⇒Chọn D.

Câu 8: Khi chất lỏng đang sôi ở áp suất xác định thì

A chỉ có quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí ở bên trong lòng chất lỏng.

B nhiệt độ của chất lỏng không đổi trong suốt quá trình sôi

C chỉ có quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí ở trên bề mặt chất lỏng.

D nhiệt độ của chất lỏng tăng trong quá trình sôi.

Câu 10: Điều nào sau đây là sai khi nói về nhiệt nóng chảy riêng của chất rắn?

A Nhiệt nóng chảy riêng của một chất có độ lớn bằng nhiệt lượng cần cung cấp để làm

nóng chảy 1kg chất đó ở nhiệt độ nóng chảy

B Đơn vị của nhiệt nóng chảy riêng là Jun trên kilôgam (J/ kg).

C Các chất khác nhau thì nhiệt nóng chảy riêng của chúng khác nhau.

D Nhiệt nóng chảy riêng không phụ thuộc vào bản chất của chất rắn.

Lời giải:

⇒Chọn D.

Câu 11: Áp suất hơi bão hòa phụ thuộc vào

A nhiệt độ và thể tích của hơi.

B nhiệt độ và bản chất của hơi.

C thể tích và bản chất của hơi.

D nhiệt độ, thể tích và bản chất của hơi.

Lời giải:

⇒Chọn B.

Câu 12: Kết luận nào sau đây là đúng?

A Không khí càng ẩm khi nhiệt độ càng thấp.

B Không khí càng ẩm khi lượng hơi nước trong không khí càng nhiều.

C Không khí càng ẩm khi hơi nước chứa trong không khí càng gần trạng thái bão hoà.

D Không khí càng ẩm khi nhiệt độ càng cao.

Lời giải:

⇒Chọn C.

Câu 13: Chọn câu đúng

Nhiệt nóng chảy riêng của vàng là 62,8.103 J/kg, điều đó cho biết

A khối vàng sẽ toả ra nhiệt lượng 62,8.103 J khi nóng chảy hoàn toàn

B mỗi kg vàng toả ra nhiệt lượng 62,8.103 J khi hoá lỏng hoàn toàn

C khối vàng cần thu nhiệt lượng 62,8.103 J để hoá lỏng

D mỗi kg vàng cần thu nhiệt lượng 62,8.103 J để hoá lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ nóngchảy

C Nhiệt độ đông đặc của chất rắn kết tinh không phụ thuộc áp suất bên ngoài.

D Mỗi chất rắn nóng chảy ở nhiệt độ nào thì cũng sẽ đông đặc ở nhiệt độ đó.

Lời giải:

⇒Chọn B.

Câu 15: Điều nào sau đây là sai khi nói về nhiệt hoá hơi?

A Nhiệt lượng cần cung cấp cho khối chất lỏng hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi gọi là

nhiệt hoá hơi

B Nhiệt hoá hơi tỉ lệ với khối lượng của phần chất lỏng đã biến thành hơi.

C Đơn vị của nhiệt hoá hơi là Jun trên kilôgam (J/kg).

D Nhiệt hoá hơi được tính bằng công thức Q = L.m, trong đó L là nhiệt hoá hơi riêng của

chất lỏng, m là khối lượng của chất lỏng

Lời giải:

⇒Chọn C.

Câu 16: Điều nào sau đây là sai khi nói về hơi bão hoà?

A Ở cùng một nhiệt độ, áp suất hơi bão hoà của các chất lỏng khác nhau là khác nhau.

B Với cùng một chất lỏng, áp suất hơi bão hoà phụ thuộc vào nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng

thì áp suất hơi bão hòa giảm

C Áp suất hơi bão hoà không phụ thuộc vào thể tích của hơi.

D Hơi bão hoà là hơi ở trạng thái cân bằng động với chất lỏng của nó.