MasterSchool

Vật lý lớp 12 · KNTT · Chương 1

Lý thuyết Vật lí 12 Bài 6: Nhiệt hoá hơi riêng

Chương 1: Vật lí nhiệt · Kết nối tri thức với cuộc sống

Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí 12 Bài 6: Nhiệt hoá hơi riêng sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh lớp 12 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Vật Lí 12.

Lớp

I. Khái niệm nhiệt hoá hơi riêng

1. Hệ thức tính nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt khi một lượng chất lỏng hoá hơi ở nhiệt độ không đổi

Nhiệt lượng cần cung cấp cho một lượng chất lỏng hoá hơi ở nhiệt độ không đổi phụ thuộc vào khối lượng và bản chất của chất lỏng.

Nhiệt lượng cần để một lượng chất lỏng hoá hơi hoàn toàn tại nhiệt độ sôi: Q=mLQ=mL

2. Định nghĩa nhiệt hoá hơi riêng

Nhiệt hoá hơi riêng L=QmL=\frac{Q}{m} của một chất là nhiệt lượng cần thiết để 1kg chất đó chuyển hoàn toàn từ thể lỏng sang thể khí ở nhiệt độ không đổi (hoặc nhiệt độ sôi).

Nhiệt hoa hơi riêng là thông tin cần thiết trong việc thiết kế, chế tạo các sản phẩm có sử dụng hiện tượng hoá hơi nhằm tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường. Ví dụ như các thiết bị làm lạnh (máy điều hoà nhiệt độ, dàn lạnh, dàn bay hơi, ... ), nồi hấp tiệt trùng trong y học, thiết bị xử lí rác thải ứng dụng công nghệ nhiệt hoá hơi, ...

II. Thực hành đo nhiệt hoá hơi riêng của nước

Sử dụng bộ thí nghiệm dưới:

Hình ảnh minh họa SGK

- Đặt nhiệt lượng kế lên cân. Đổ nước nóng vào nhiệt lượng kế. Xác định khối lượng nước trong bình.

- Tháo nắp bình ra khỏi nhiệt lượng kế.

- Nối oát kế với điện trở và nguồn điện.

- Đặt dây điện trở vào nhiệt lượng kế sao cho toàn bộ dây điện trở chìm trong nước.

- Bật nguồn điện.

- Đun sôi nước trong bình nhiệt lượng kế. Sau mỗi khoảng thời gian 2 phút, đọc số đo công suất trên oát kế, khối lượng nước trong bình nhiệt lượng kế trên cân. Ghi các kết quả vào vở theo mẫu.

- Tắt nguồn điện.

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Nhiệt hóa hơi riêng LL của một chất lỏng là nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg1\text{ kg} chất lỏng đó để hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi: L=QmL = \frac{Q}{m}, đơn vị J/kg\text{J/kg}.
  • Công thức tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm hóa hơi hoàn toàn khối lượng mm chất lỏng ở nhiệt độ sôi: Q=mLQ = m L.
  • Sự bay hơi xảy ra ở bề mặt chất lỏng tại mọi nhiệt độ; sự sôi là quá trình hóa hơi đặc biệt xảy ra đồng thời cả ở trên bề mặt và trong lòng chất lỏng ở nhiệt độ sôi xác định.
  • Nước có nhiệt hóa hơi riêng rất cao (L≈2,26×106 J/kgL \approx 2,26 \times 10^6\text{ J/kg}), giải thích vì sao cơ thể toát mồ hôi giúp tản nhiệt và hạ thân nhiệt rất hiệu quả.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Câu 1: Định nghĩa nhiệt hóa hơi riêng và viết công thức tính nhiệt lượng hóa hơi ở nhiệt độ sôi?
Nhiệt hóa hơi riêng LL của một chất lỏng là nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg1\text{ kg} chất lỏng đó hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi xác định dưới áp suất tiêu chuẩn. Đơn vị là J/kg\text{J/kg}. Công thức tính nhiệt lượng làm hóa hơi khối lượng mm chất lỏng ở nhiệt độ sôi: Q=mLQ = m L.
Câu 2: Phân biệt sự bay hơi và sự sôi của chất lỏng?
Sự bay hơi là quá trình hóa hơi diễn ra chậm rãi chỉ ở bề mặt thoáng của chất lỏng và có thể xảy ra ở bất kì nhiệt độ nào. Sự sôi là quá trình hóa hơi diễn ra mãnh liệt đồng thời ở cả bề mặt thoáng và trong lòng chất lỏng (tạo các bọt khí nổi lên và vỡ ra), chỉ xảy ra ở một nhiệt độ xác định gọi là nhiệt độ sôi phụ thuộc vào áp suất trên bề mặt chất lỏng.
Câu 3: Áp suất khí quyển ảnh hưởng như thế nào đến nhiệt độ sôi của chất lỏng và ứng dụng nồi áp suất?
Khi áp suất trên bề mặt chất lỏng tăng lên thì nhiệt độ sôi của chất lỏng tăng lên; ngược lại khi áp suất giảm thì nhiệt độ sôi giảm (trên núi cao áp suất thấp, nước có thể sôi ở 80−90∘C80 - 90^\circ\text{C}). Nồi áp suất được đậy kín giữ cho hơi nước không thoát ra ngoài, làm áp suất trong nồi tăng lên khoảng 1,5−2 atm1,5 - 2\text{ atm}, đưa nhiệt độ sôi của nước lên 115−120∘C115 - 120^\circ\text{C}, giúp thức ăn chín rất nhanh và nhừ, tiết kiệm năng lượng.
Câu 4: Tại sao bỏng do hơi nước ở 100∘C100^\circ\text{C} lại nguy hiểm và gây tổn thương sâu hơn bỏng do nước sôi ở 100∘C100^\circ\text{C}?
Vì khi tiếp xúc với da, 1 kg1\text{ kg} hơi nước ở 100∘C100^\circ\text{C} trước hết phải ngưng tụ thành nước ở 100∘C100^\circ\text{C}, giải phóng một lượng nhiệt ngưng tụ khổng lồ bằng đúng nhiệt hóa hơi riêng L≈2,26×106 J/kgL \approx 2,26 \times 10^6\text{ J/kg}. Sau đó lượng nước sôi này tiếp tục tỏa nhiệt làm nguội trên da. Do đó tổng nhiệt lượng do hơi nước truyền vào da lớn hơn rất nhiều lần so với nước sôi cùng khối lượng.

Đề luyện tập theo bài