Chất lỏng Là chất ở trạng thái trung gian giữa thể rắn và thể khí. Đây là trạng thái tập hợp của một chất trong đó các phân tử (hoặc nguyên tử) liên kết với nhau đến mức cho phép nó giữ nguyên thể tích, nhưng không đủ mạnh để giữ hình dạng.
Tính chất của chất lỏng.
Chất lỏng dễ dàng thay đổi hình dạng, nhưng vẫn giữ được thể tích. TRONG điều kiện bình thường chúng có hình dạng của thùng chứa mà chúng ở trong đó.
Bề mặt của chất lỏng không tiếp xúc với thành bình được gọi là miễn phí mặt. Nó được hình thành do tác động của trọng lực lên các phân tử của chất lỏng.
Cấu trúc của chất lỏng.
Các tính chất của chất lỏng được giải thích là do khoảng cách giữa các phân tử của chúng rất nhỏ: các phân tử trong chất lỏng được đóng gói chặt chẽ đến mức khoảng cách giữa hai phân tử kích thước nhỏ hơn các phân tử. Nhà khoa học Liên Xô Ya I. Frenkel đã đưa ra lời giải thích về hoạt động của chất lỏng trên cơ sở bản chất của chuyển động phân tử của chất lỏng. Nó bao gồm những điều sau đây. Phân tử chất lỏng dao động quanh vị trí cân bằng tạm thời, va chạm với các phân tử khác từ môi trường gần nhất. Theo thời gian, cô ấy cố gắng thực hiện một "bước nhảy" để rời bỏ những người hàng xóm của mình khỏi môi trường trước mắt và tiếp tục dao động giữa những người hàng xóm khác. Thời gian tồn tại của phân tử nước, tức là thời gian dao động quanh một vị trí cân bằng tại nhiệt độ phòng, bằng mức trung bình của 10 -11 s. Thời gian của một dao động ít hơn nhiều - 10 -12 - 10 -13.
Vì khoảng cách giữa các phân tử của chất lỏng là nhỏ, nỗ lực giảm thể tích của chất lỏng dẫn đến sự biến dạng của các phân tử, chúng bắt đầu đẩy nhau, điều này giải thích cho khả năng nén thấp của chất lỏng. Tính lưu động của chất lỏng được giải thích là do các phân tử “nhảy” từ vị trí ổn định này sang vị trí khác xảy ra theo mọi hướng với cùng tần số. Ngoại lực không thay đổi đáng kể số lần "nhảy" mỗi giây, nó chỉ thiết lập hướng chủ yếu của chúng, điều này giải thích tính lưu động của chất lỏng và thực tế là nó có dạng một chiếc bình.
Tất cả các vật chất không sống đều bao gồm các hạt, hành vi của chúng có thể khác nhau. Cấu trúc của các thể khí, thể lỏng và thể rắn đều có những đặc điểm riêng. Các hạt trong chất rắn được giữ lại với nhau vì chúng rất gần nhau, điều này làm cho chúng rất bền. Ngoài ra, họ có thể giữ hình thức nhất định, vì các hạt nhỏ nhất của chúng thực tế không chuyển động, mà chỉ dao động. Các phân tử trong chất lỏng khá gần nhau, nhưng chúng có thể chuyển động tự do nên không có hình dạng riêng. Các hạt trong chất khí di chuyển rất nhanh, và thường có nhiều không gian xung quanh chúng, điều này cho thấy chúng dễ bị nén.
Tính chất và cấu trúc của chất rắn
Nêu cấu tạo và đặc điểm cấu tạo của chất rắn? Chúng được tạo thành từ các hạt rất gần nhau. Chúng không thể di chuyển và do đó hình dạng của chúng vẫn cố định. Các tính chất của vật rắn là gì? Nó không co lại, nhưng nếu nó được nung nóng, thể tích của nó sẽ tăng lên khi nhiệt độ tăng. Điều này là do các hạt bắt đầu dao động và di chuyển, dẫn đến giảm mật độ.
Một trong những đặc điểm của chất rắn là chúng có hình dạng cố định. Khi một chất rắn bị nung nóng, chuyển động của các hạt tăng lên. Các hạt chuyển động nhanh hơn va chạm dữ dội hơn, khiến mỗi hạt đẩy các hạt xung quanh. Do đó, nhiệt độ tăng thường dẫn đến tăng sức bền của cơ thể.
Cấu trúc tinh thể của chất rắn
Lực tương tác giữa các phân tử giữa các phân tử liền kề của chất rắn đủ mạnh để giữ chúng ở một vị trí cố định. Nếu các hạt nhỏ nhất này có cấu hình có trật tự cao, thì các cấu trúc như vậy thường được gọi là tinh thể. Thứ tự bên trong của các hạt (nguyên tử, ion, phân tử) của một nguyên tố hoặc hợp chất được xử lý bởi một khoa học đặc biệt - tinh thể học.
Trạng thái rắn cũng được quan tâm đặc biệt. Bằng cách nghiên cứu hành vi của các hạt, cách chúng được tạo ra, các nhà hóa học có thể giải thích và dự đoán một số loại vật liệu sẽ hoạt động như thế nào trong những điều kiện nhất định. Các hạt nhỏ nhất của vật rắn được sắp xếp dưới dạng mạng tinh thể. Đây được gọi là sự sắp xếp đều đặn của các hạt, trong đó liên kết hóa học giữa họ.
Lý thuyết dải về cấu trúc của một vật rắn coi nó như một tập hợp các nguyên tử, lần lượt mỗi nguyên tử bao gồm một hạt nhân và các electron. Trong cấu trúc tinh thể, các hạt nhân của nguyên tử nằm trong các nút của mạng tinh thể, được đặc trưng bởi một chu kỳ không gian nhất định.
Cấu trúc của chất lỏng là gì?
Cấu trúc của chất rắn và chất lỏng giống nhau ở chỗ các hạt mà chúng được cấu tạo ở khoảng cách gần nhau. Sự khác biệt là các phân tử chuyển động tự do, vì lực hút giữa chúng yếu hơn nhiều so với trong chất rắn.
Chất lỏng có những tính chất gì? Thứ nhất, đó là tính lưu động, và thứ hai, chất lỏng sẽ có dạng vật chứa trong đó nó được đặt. Nếu nó được đun nóng, khối lượng sẽ tăng lên. Do các hạt ở gần nhau nên không thể nén được chất lỏng.
Nêu cấu tạo và cấu tạo của thể khí?
Các hạt khí được sắp xếp ngẫu nhiên, chúng cách xa nhau đến mức không thể có lực hút giữa chúng. Chất khí có những tính chất gì và cấu tạo của thể khí như thế nào? Theo quy luật, khí điền đầy đồng nhất vào toàn bộ không gian mà nó được đặt. Nó nén một cách dễ dàng. Tốc độ của các hạt ở thể khí tăng khi nhiệt độ tăng. Đồng thời, cũng có sự gia tăng áp suất.
Cấu trúc của các thể khí, lỏng và rắn được đặc trưng bởi khoảng cách khác nhau giữa các phần tử nhỏ nhất của các chất này. Các hạt của chất khí ở xa nhau hơn nhiều so với ở trạng thái rắn hoặc lỏng. Ví dụ trong không khí, khoảng cách trung bình giữa các hạt bằng khoảng mười lần đường kính của mỗi hạt. Như vậy khối lượng phân tử chỉ chiếm khoảng 0,1% tổng khối lượng. 99,9% còn lại là không gian trống. Ngược lại, các hạt chất lỏng lấp đầy khoảng 70% tổng thể tích chất lỏng.
Mỗi hạt khí chuyển động tự do dọc theo một đường thẳng cho đến khi nó va chạm với một hạt khác (khí, lỏng hoặc rắn). Các hạt thường di chuyển đủ nhanh để sau khi hai hạt va chạm, chúng bật ra khỏi nhau và tiếp tục đi một mình. Những va chạm này thay đổi hướng và tốc độ. Các đặc tính này của các hạt khí cho phép khí nở ra để lấp đầy bất kỳ hình dạng hoặc thể tích nào.
Thay đổi trạng thái
Cấu trúc của các thể khí, lỏng và rắn có thể thay đổi nếu có một tác động bên ngoài nào đó tác động lên chúng. Chúng thậm chí có thể thay đổi trạng thái của nhau trong các điều kiện nhất định, chẳng hạn như trong quá trình sưởi ấm hoặc làm mát.
- Bay hơi. Cấu trúc và tính chất của các thể lỏng cho phép chúng, trong những điều kiện nhất định, chuyển sang trạng thái vật lý hoàn toàn khác. Ví dụ, nếu bạn vô tình làm đổ xăng khi đang đổ xăng cho ô tô, bạn có thể nhanh chóng ngửi thấy mùi hăng của nó. Làm thế nào điều này xảy ra? Các hạt di chuyển trong chất lỏng, kết quả là, một phần nhất định của chúng vươn lên bề mặt. Chuyển động có hướng của chúng có thể mang các phân tử này ra khỏi bề mặt và vào không gian bên trên chất lỏng, nhưng lực hút sẽ kéo chúng trở lại. Mặt khác, nếu một hạt chuyển động rất nhanh, nó có thể tách khỏi những hạt khác một khoảng khá xa. Do đó, với sự gia tăng tốc độ của các hạt, thường xảy ra khi bị đốt nóng, quá trình bay hơi xảy ra, tức là sự biến đổi chất lỏng thành chất khí.
Hành vi của các cơ thể ở các trạng thái vật lý khác nhau
Cấu trúc của chất khí, chất lỏng, chất rắn chủ yếu là do tất cả các chất này đều được cấu tạo từ các nguyên tử, phân tử hoặc ion, nhưng hoạt động của các hạt này có thể hoàn toàn khác nhau. Các hạt khí ở xa nhau một cách hỗn loạn, các phân tử chất lỏng ở gần nhau, nhưng chúng không có cấu trúc chặt chẽ như ở thể rắn. Các hạt khí dao động và chuyển động với tốc độ cao. Các nguyên tử và phân tử của chất lỏng dao động, chuyển động và trượt qua nhau. Các hạt của vật rắn cũng có thể dao động, nhưng chuyển động như vậy không phải là đặc điểm của chúng.
Đặc điểm của cấu trúc bên trong
Để hiểu được hành vi của vật chất, trước hết người ta phải nghiên cứu các đặc điểm của cấu trúc bên trong của nó. Sự khác biệt bên trong giữa đá granit, dầu ô liu và heli trong quả bóng bay? mô hình đơn giản cấu trúc của vật chất sẽ giúp tìm ra câu trả lời cho câu hỏi này.
Mô hình là một phiên bản đơn giản hóa của một đối tượng hoặc chất thực. Ví dụ: trước khi bắt đầu xây dựng thực tế, các kiến trúc sư đầu tiên xây dựng một mô hình dự án xây dựng. Một mô hình đơn giản hóa như vậy không nhất thiết bao hàm một mô tả chính xác, nhưng đồng thời nó có thể đưa ra một ý tưởng sơ bộ về cấu trúc này hoặc cấu trúc kia sẽ như thế nào.
Mô hình đơn giản hóa
Tuy nhiên, trong khoa học, không phải lúc nào các mô hình cũng cơ thể vật lý. Thế kỷ trước đã chứng kiến sự gia tăng đáng kể trong hiểu biết của con người về thế giới vật chất. Nhưng hầu hết kiến thức và kinh nghiệm tích lũy được dựa trên các biểu diễn cực kỳ phức tạp, ví dụ dưới dạng công thức toán học, hóa học và vật lý.
Để hiểu được tất cả những điều này, bạn cần phải khá thành thạo về các ngành khoa học phức tạp và chính xác này. Các nhà khoa học đã phát triển các mô hình đơn giản hóa để hình dung, giải thích và dự đoán các hiện tượng vật lý. Tất cả điều này giúp đơn giản hóa đáng kể sự hiểu biết về lý do tại sao một số cơ thể có hình thức vĩnh viễn và âm lượng ở nhiệt độ nhất định, trong khi những người khác có thể thay đổi chúng, v.v.
Tất cả vật chất đều được tạo thành từ các hạt nhỏ. Các hạt này chuyển động không đổi. Khối lượng chuyển động có liên quan đến nhiệt độ. Nhiệt độ tăng cao cho biết tốc độ tăng lên. Cấu trúc của các thể khí, lỏng và rắn được phân biệt bởi sự tự do chuyển động của các hạt của chúng, cũng như mức độ hút của các hạt vào nhau. Thể chất phụ thuộc vào tình trạng thể chất của anh ta. Hơi nước, nước lỏng và nước đá có cùng Tính chất hóa học, nhưng họ tính chất vật lý Khác biệt đáng kể.
Bài # 2/5 2
Chuyên đề số 26: “Mô hình cấu tạo của chất lỏng. Các cặp no và không no. Độ ẩm không khí."
1 Mô hình cấu trúc chất lỏng
Chất lỏng là một trong những trạng thái tổng hợp của vật chất. Tính chất chính của chất lỏng, phân biệt nó với các trạng thái tập hợp khác, là khả năng thay đổi hình dạng của nó vô thời hạn dưới tác dụng của ứng suất cơ học tiếp tuyến, thậm chí nhỏ tùy ý, trong khi thực tế vẫn duy trì thể tích.
Hình 1
Trạng thái lỏng thường được coi là trung gian giữa rắn và khí : một chất khí không giữ lại thể tích và hình dạng, nhưng một chất rắn giữ lại cả hai.
phân tử chất lỏng không có vị trí xác định, nhưng đồng thời chúng cũng không có chuyển động tự do hoàn toàn. Giữa họ có một lực hút, đủ mạnh để giữ họ lại gần nhau.
Một chất ở trạng thái lỏng tồn tại trong một khoảng thời gian nhất định nhiệt độ , bên dưới nó đi vàothể rắn(kết tinh xảy ra hoặc chuyển thành trạng thái vô định hình ở trạng thái rắn - thủy tinh), ở trên - thành khí (diễn ra quá trình bay hơi). Các ranh giới của khoảng này phụ thuộc vàoáp lực .
Tất cả các chất lỏng thường được chia thành chất lỏng tinh khiết và hỗn hợp . Một số hỗn hợp chất lỏng có tầm quan trọng lớn cho cuộc sống: máu, nước biển vv Chất lỏng có thể thực hiện chức năng dung môi.
Tính lỏng là tính chất chính của chất lỏng. Nếu bạn áp dụng cho một phần của chất lỏng ở trạng thái cân bằng ngoại lực , sau đó có một dòng chảy của các phần tử chất lỏng theo hướng mà lực này được tác dụng: chất lỏng chảy. Do đó, dưới tác dụng của ngoại lực không cân bằng, chất lỏng không giữ được hình dạng và sự sắp xếp tương đối của các bộ phận, và do đó có dạng bình chứa nó.
Không giống như chất rắn nhựa, chất lỏng không cónăng suất: tác dụng một ngoại lực nhỏ tùy ý cho chất lỏng chảy ra là đủ.
Một trong tính chất đặc trưng chất lỏng là những gì nó có số tiền nhất định ( trong điều kiện bên ngoài không đổi). Chất lỏng cực kỳ khó nén về mặt cơ học bởi vì, không giống như khí ga Có rất ít không gian tự do giữa các phân tử. Áp suất tác dụng lên chất lỏng nằm trong bình được truyền không thay đổi đến từng điểm của thể tích chất lỏng này ( luật pascal , cũng có giá trị đối với chất khí). Tính năng này cùng với khả năng chịu nén rất thấp, được sử dụng trong các máy thủy lực.
Chất lỏng thường tăng thể tích (nở ra) khi nóng lên và giảm thể tích (co lại) khi nguội. Tuy nhiên, vẫn có những trường hợp ngoại lệ, ví dụ: nước co lại khi nung nóng, ở áp suất bình thường và ở nhiệt độ từ 0 ° C đến xấp xỉ 4 ° C.
Ngoài ra, chất lỏng (như khí) được đặc trưng bởiđộ nhớt . Nó được định nghĩa là khả năng chống lại chuyển động của một trong các bộ phận so với bộ phận kia - tức là lực ma sát bên trong.
Khi các lớp liền kề của chất lỏng di chuyển tương đối với nhau, sự va chạm của các phân tử chắc chắn xảy ra, thêm vào đó là doChuyển động nhiệt. Có những lực làm chậm chuyển động có thứ tự. Trong trường hợp này, động năng của chuyển động có thứ tự được chuyển thành nhiệt năng - năng lượng của chuyển động hỗn loạn của các phân tử.
Chất lỏng trong bình, chuyển động và để yên, sẽ dần dần dừng lại, nhưng nhiệt độ của nó sẽ tăng lên.Ở thể hơi, giống như chất khí, người ta hầu như không thể bỏ qua các lực liên kết và coi chuyển động là sự bay tự do của các phân tử và sự va chạm của chúng với nhau và với các vật thể xung quanh (thành và chất lỏng bao phủ đáy bình). Trong chất lỏng, các phân tử, cũng như ở thể rắn, tương tác mạnh, giữ nhau. Tuy nhiên, trong khi ở thể rắn, mỗi phân tử giữ một vị trí cân bằng xác định dài vô hạn bên trong vật và chuyển động của nó bị giảm thành dao động quanh vị trí cân bằng này, bản chất của chuyển động trong chất lỏng là khác nhau. Các phân tử chất lỏng chuyển động tự do hơn nhiều so với phân tử rắn, mặc dù không tự do như phân tử khí. Mỗi phân tử trong chất lỏng di chuyển qua lại trong một thời gian, tuy nhiên, không di chuyển khỏi các phân tử lân cận của nó. Chuyển động này gợi nhớ đến dao động của một phân tử rắn xung quanh một vị trí cân bằng. Tuy nhiên, theo thời gian, một phân tử chất lỏng thoát ra khỏi môi trường của nó và đi đến một nơi khác, rơi vào một môi trường mới, nơi mà một lúc nào đó nó lại tạo ra chuyển động tương tự như dao động.
Như vậy, chuyển động của các phân tử chất lỏng giống như một hỗn hợp chuyển động trong vật rắn và trong chất khí: chuyển động "dao động" ở một nơi được thay thế bằng chuyển động "tự do" từ nơi này sang nơi khác. Theo đó, cấu trúc của chất lỏng là cấu trúc nằm giữa cấu trúc của thể rắn và cấu trúc của chất khí. Nhiệt độ càng cao, tức là động năng của các phân tử chất lỏng càng lớn thì chuyển động "tự do" càng lớn: các khoảng thời gian của trạng thái "dao động" của phân tử càng ngắn và thường thì chuyển động "tự do" càng lớn. "chuyển tiếp, tức là, chất lỏng càng giống chất khí. Khi đủ nhiệt độ cao, đặc trưng của mỗi chất lỏng (cái gọi là Nhiệt độ nguy hiểm), các đặc tính của chất lỏng không khác với đặc tính của chất khí có độ nén cao.
2 Hơi bão hòa và không bão hòa và tính chất của chúng
Ở trên bề mặt tự do chất lỏng luôn có hơi của chất lỏng này. Nếu bình chứa chất lỏng không được đóng kín, thì nồng độ của các hạt hơi ở nhiệt độ không đổi có thể thay đổi trong một khoảng rộng theo hướng giảm và tăng.
Quá trình bay hơi trong không gian đóng cửa (thùng kín có chất lỏng)có thể xảy ra ở một nhiệt độ nhất định chỉ đến một giới hạn nhất định. Điều này là do thực tế là sự ngưng tụ hơi xảy ra đồng thời với sự bay hơi của chất lỏng. Đầu tiên, số phân tử phát ra từ chất lỏng trong 1 s, số lượng nhiều hơn các phân tử quay trở lại, và mật độ, và do đó áp suất hơi, tăng lên. Điều này dẫn đến tăng tốc độ ngưng tụ. Sau một thời gian, cân bằng động thiết lập, tại đó mật độ hơi trên chất lỏng trở nên không đổi.
Hơi nước ở trạng thái cân bằng động với chất lỏng của nó được gọi là hơi bão hòa. Một hơi không ở trạng thái cân bằng động với chất lỏng của nó được gọi là không bão hòa.
Kinh nghiệm cho thấy rằng hơi không bão hòa tuân theo tất cả các luật khí và càng chính xác, chúng càng xa bão hòa. Đối với hơi bão hòa, các tính chất sau là đặc trưng:
- mật độ và áp suất của hơi nước bão hòa ở một nhiệt độ nhất định là mật độ và áp suất lớn nhất mà hơi nước có thể có ở một nhiệt độ nhất định;
- khối lượng riêng và áp suất của hơi bão hòa phụ thuộc vào loại chất. Ít nhiệt dung riêng hóa hơi của một chất lỏng, nó bay hơi càng nhanh và áp suất và mật độ hơi của nó càng lớn;
- áp suất và khối lượng riêng của hơi nước bão hòa được xác định duy nhất bởi nhiệt độ của nó (chúng không phụ thuộc vào cách hơi nước đạt đến nhiệt độ này: trong khi đun nóng hoặc trong quá trình làm lạnh);
- áp suất và tỷ trọng hơi tăng nhanh khi nhiệt độ tăng (Hình 1, a, b).
Kinh nghiệm cho thấy khi đun nóng một chất lỏng thì mực chất lỏng trong bình kín giảm đi. Do đó, khối lượng và khối lượng riêng của hơi tăng. Sự tăng áp suất của hơi bão hòa mạnh hơn so với khí lý tưởng (định luật Gay-Lussac không áp dụng cho hơi bão hòa) được giải thích là ở đây áp suất tăng không chỉ do tăng động năng trung bình của phân tử (như trong khí lý tưởng), mà còn do sự tăng nồng độ của các phân tử;
- ở nhiệt độ không đổi, áp suất và khối lượng riêng của hơi bão hòa không phụ thuộc vào thể tích. Hình 2 cho thấy để so sánh các đường đẳng nhiệt của khí lý tưởng (a) và hơi bão hòa (b).
Cơm. 2
Kinh nghiệm cho thấy rằng trong quá trình giãn nở đẳng nhiệt, mức chất lỏng trong bình giảm xuống, còn trong quá trình nén nó tăng lên, tức là số phân tử hơi thay đổi sao cho khối lượng riêng của hơi không đổi.
3 độ ẩm
Không khí có chứa hơi nước được gọi làướt . Để đặc trưng cho hàm lượng hơi nước trong không khí, người ta đưa ra một số đại lượng: độ ẩm tuyệt đối, áp suất hơi nước và độ ẩm tỉ đối.
độ ẩm tuyệt đốiρ không khí được gọi là một giá trị số bằng khối lượng hơi nước có trong 1 m 3 không khí (tức là khối lượng riêng của hơi nước trong không khí ở các điều kiện nhất định).
Áp suất hơi nước p là áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí. Các đơn vị SI cho độ ẩm và độ đàn hồi tuyệt đối tương ứng là kilôgam trên mét khối(kg / m 3) và pascal (Pa).
Nếu chỉ biết độ ẩm tuyệt đối hoặc áp suất hơi nước thì vẫn không thể đánh giá được mức độ khô hay ẩm của không khí. Để xác định độ ẩm không khí, cần biết hơi nước gần hay xa bão hòa.
độ ẩm tương đối không khí φ được gọi là tỷ số phần trăm của độ ẩm tuyệt đối trên mật độρ 0 hơi nước bão hòa ở một nhiệt độ nhất định (hoặc tỷ lệ giữa áp suất hơi nước với áp suất p0 hơi bão hòa ở nhiệt độ nhất định):
Độ ẩm tương đối càng thấp, hơi nước càng xa bão hòa, bốc hơi càng mạnh. Áp suất hơi bão hòa p0 ở một nhiệt độ nhất định - một giá trị dạng bảng. Tính đàn hồi của hơi nước (và do đó là độ ẩm tuyệt đối) được xác định bởi điểm sương.
Với làm mát đẳng cấp đến nhiệt độ tp hơi nước trở nên bão hòa và trạng thái của nó được biểu thị bằng một dấu chấm TRONG . Nhiệt độ t p tại đó hơi nước trở nên bão hòa được gọi làđiểm sương . Khi làm mát dưới điểm sương, sự ngưng tụ hơi bắt đầu: xuất hiện sương mù, sương rơi, cửa sổ có sương mù.
4 Đo độ ẩm
Dùng để đo độ ẩm không khí dụng cụ đo lường ẩm kế. Có một số loại ẩm kế, nhưng những loại chính là: tóc và psychrometric.
Vì khó đo trực tiếp áp suất của hơi nước trong không khí nên độ ẩm tương đối của không khí được đotheo cách gián tiếp.
Nguyên tắc hoạt độngẩm kế tócdựa trên đặc tính của tóc đã khử chất béo (người hoặc động vật)thay đổi độ dài của nótùy thuộc vào độ ẩm của không khí mà nó nằm trong đó.
Tóc kéo dài trên một khung kim loại. Sự thay đổi độ dài của lông được truyền tới mũi tên di chuyển dọc theo thang đo. Ẩm kế tóc trong thời điểm vào Đông là công cụ chính để đo độ ẩm ngoài trời.
Một máy đo độ ẩm chính xác hơn là máy đo độ ẩm psychrometric - psychrometer
(theo tiếng Hy Lạp khác "psychros" có nghĩa là lạnh).
Được biết rằng độ ẩm tương đối phụ thuộc tốc độ bay hơi.
Độ ẩm không khí càng thấp thì hơi ẩm càng dễ bay hơi.
Psychrometer có hai nhiệt kế . Một là bình thường, nó được gọi là khô. Nó đo nhiệt độ của không khí xung quanh. Bình của một nhiệt kế khác được quấn trong bấc vải và hạ xuống một bình đựng nước. Nhiệt kế thứ hai không hiển thị nhiệt độ của không khí mà là nhiệt độ của bấc ướt, do đó có tên là làm ẩm nhiệt kế. Độ ẩm không khí càng thấp thì dữ dội hơn hơi ẩm bốc hơi từ bấc, số lượng lớn nhiệt trên một đơn vị thời gian được lấy ra khỏi nhiệt kế ướt, số đọc của nó càng nhỏ, do đó, chênh lệch giữa số đọc của nhiệt kế khô và ướt càng lớn.
Điểm sương được xác định bằng cách sử dụng ẩm kế. Nhiệt ẩm kế là một hộp kim loại NHƯNG , bức tường phía trướcĐẾN được đánh bóng tốt (Hình 2) Một chất lỏng dễ bay hơi - ete - được đổ vào hộp và một nhiệt kế được lắp vào. Cho không khí đi qua hộp bằng bầu cao su G , làm ete bay hơi mạnh và làm nguội hộp nhanh chóng. Nhiệt kế đo nhiệt độ tại đó các giọt sương xuất hiện trên bề mặt được đánh bóng của tường.ĐẾN . Áp suất trong khu vực tiếp giáp với tường có thể được coi là không đổi, vì khu vực này thông với khí quyển và sự giảm áp suất do làm mát được bù đắp bằng sự gia tăng nồng độ hơi. Sự xuất hiện của sương cho thấy hơi nước đã bão hòa. Biết nhiệt độ không khí và điểm sương, bạn có thể tìm thấy áp suất riêng phần của hơi nước và độ ẩm tương đối.
Cơm. 2
5 Nhiệm vụ cho giải pháp độc lập
Nhiệm vụ 1
Trên đường lạnh đi mưa mùa thu. Trong trường hợp nào đồ giặt treo trong bếp sẽ khô nhanh hơn: khi cửa sổ mở, hay khi đóng lại? Tại sao?
Nhiệm vụ 2
Độ ẩm là 78% và chỉ số của bầu khô là 12 ° C. Nhiệt kế bầu ướt hiển thị nhiệt độ nào?(Đáp án: 10 ° C.)
Nhiệm vụ 3
Sự khác biệt giữa số đọc nhiệt kế khô và ướt là 4 ° C. Độ ẩm tương đối không khí 60%. Các chỉ số của bóng đèn khô và ướt là gì?(Đáp án: t c -l9 ° С, t m \ u003d 10 ° С.)
Trong hai phần trước, chúng ta đã xem xét cấu trúc và tính chất của chất rắn - tinh thể và vô định hình. Bây giờ chúng ta hãy chuyển sang nghiên cứu cấu trúc và tính chất của chất lỏng.
Dấu hiệu của chất lỏng là tính lưu động- khả năng thay đổi hình dạng trong thời gian ngắn dưới tác dụng của lực dù rất nhỏ. Do đó, chất lỏng đổ vào các tia, chảy thành dòng, có hình dạng của một chiếc bình mà chúng được đổ vào.
Khả năng thay đổi hình dạng trong các chất lỏng khác nhau được thể hiện theo những cách khác nhau. Hãy nhìn vào bản vẽ. Dưới lực hấp dẫn gần bằng nhau, mật ong mất nhiều thời gian để thay đổi hình dạng hơn so với nước. Do đó, các chất này được cho là có độ nhớt: mật ong có nhiều hơn nước. Điều này được giải thích khác nhau cấu trúc phức tạp phân tử nước và mật ong. Nước được tạo thành từ các phân tử trông giống như những quả bóng với các nốt sần, trong khi mật ong được tạo thành từ các phân tử trông giống như cành cây. Do đó, khi mật ong di chuyển, các "nhánh" của các phân tử của nó được nối vào nhau, tạo cho mật ong có độ nhớt lớn hơn nước.
Quan trọng: thay đổi hình dạng, chất lỏng vẫn giữ nguyên thể tích. Xem xét kinh nghiệm (xem hình). Chất lỏng trong cốc có dạng hình trụ và thể tích 300 ml. Sau khi đổ vào bát, chất lỏng có dạng phẳng, nhưng vẫn giữ nguyên thể tích trước đó: 300 ml. Điều này là do lực hút và lực đẩy của các hạt của nó: trung bình, chúng tiếp tục được giữ ở cùng khoảng cách với nhau.
một lần nữa đặc tính chung của tất cả các chất lỏng là sự tuân theo định luật Pascal.Ở lớp 7, chúng ta đã học rằng nó mô tả tính chất của chất lỏng và chất khí để truyền áp suất tác dụng lên chúng theo mọi hướng (xem § 4-c). Bây giờ chúng ta lưu ý rằng chất lỏng ít nhớt làm điều này nhanh chóng và chất lỏng nhớt mất nhiều thời gian.
Cấu trúc của chất lỏng. Trong lý thuyết động học phân tử, người ta tin rằng trong chất lỏng, cũng như trong các vật thể vô định hình, không có trật tự nghiêm ngặt nào trong việc sắp xếp các hạt, nghĩa là chúng không đặc như nhau. Khoảng trống có Đa dạng về kích cỡ, bao gồm sao cho một hạt nữa có thể nằm gọn ở đó. Điều này cho phép họ chuyển từ những nơi "đông dân cư" sang những nơi tự do hơn. Các bước nhảy của mỗi hạt chất lỏng xảy ra rất thường xuyên: vài tỷ lần mỗi giây.
Nếu một số ngoại lực tác động lên chất lỏng (ví dụ, trọng lực), thì chuyển động và nhảy của các hạt sẽ xảy ra chủ yếu theo hướng tác dụng của nó (đi xuống). Điều này sẽ làm cho chất lỏng có dạng giọt kéo dài hoặc tia chảy (xem hình vẽ). Cho nên, tính lưu động của chất lỏng được giải thích bằng bước nhảy của các hạt của chúng từ vị trí ổn định này sang vị trí ổn định khác.
Bước nhảy của các hạt chất lỏng xảy ra thường xuyên, nhưng thường xuyên hơn các hạt của chúng, như trong chất rắn, dao động tại một nơi, liên tục tương tác với nhau. Do đó, ngay cả một lực nén nhỏ của chất lỏng cũng dẫn đến sự tương tác của các hạt "cứng" lại, có nghĩa là áp suất của chất lỏng lên thành bình mà nó bị nén sẽ tăng mạnh. Đó là cách nó được giải thích sự truyền áp suất của chất lỏng, nghĩa là, định luật Pascal, và đồng thời, tính chất của chất lỏng để chống lại sự nén, nghĩa là, để duy trì thể tích.
Lưu ý rằng việc bảo toàn thể tích của nó bằng chất lỏng là một biểu diễn có điều kiện. Điều này có nghĩa là, so với các chất khí dễ nén ngay cả khi dùng lực của tay trẻ em (ví dụ: trong một quả bóng bay), chất lỏng có thể được coi là không thể nén được. Tuy nhiên, ở độ sâu 10 km của Đại dương Thế giới, nước phải chịu áp lực lớn đến mức mỗi kg nước giảm 5% thể tích - từ 1 lít xuống còn 950 ml. Sử dụng áp suất cao, chất lỏng có thể được nén nhiều hơn.
Những ý tưởng về động học-phân tử về cấu trúc của vật chất giải thích toàn bộ tính chất đa dạng của chất lỏng, chất khí và chất rắn. Giữa các hạt vật chất có tương tác điện từ- chúng hút và đẩy nhau với sự trợ giúp của lực điện từ. Ở những khoảng cách rất lớn giữa các phân tử, các lực này không đáng kể.
Lực tương tác của các phân tử
Nhưng bức tranh thay đổi nếu khoảng cách giữa các hạt giảm. Các phân tử trung hòa bắt đầu tự định hướng trong không gian theo cách mà các bề mặt của chúng đối diện nhau bắt đầu có các điện tích trái dấu và các lực hấp dẫn bắt đầu tác động giữa chúng. Điều này xảy ra khi khoảng cách giữa các tâm của các phân tử lớn hơn tổng các bán kính của chúng.
Nếu chúng ta tiếp tục giảm khoảng cách giữa các phân tử, thì chúng bắt đầu đẩy nhau do tương tác của các lớp vỏ electron mang điện tích tương tự. Điều này xảy ra khi tổng bán kính của các phân tử tương tác xa hơn giữa các tâm hạt.
Có nghĩa là, ở khoảng cách lớn giữa các phân tử, lực hút chiếm ưu thế, và ở khoảng cách gần, lực đẩy chiếm ưu thế. Nhưng có một khoảng cách nhất định giữa các hạt khi chúng ở vị trí cân bằng bền (lực hút bằng lực đẩy). Ở vị trí này, các phân tử có thế năng cực tiểu. Các phân tử cũng có động năng vì chúng luôn chuyển động không đổi.
Do đó, độ bền của liên kết tương tác giữa các hạt phân biệt ba trạng thái của vật chất: rắn, khí và lỏng, và giải thích các tính chất của chúng.
Hãy lấy nước làm ví dụ. Kích thước, hình dạng và Thành phần hóa học các hạt nước vẫn giống nhau, cho dù nó ở thể rắn (nước đá) hay thể khí (hơi nước). Nhưng cách các hạt này di chuyển và sắp xếp là khác nhau đối với mỗi trạng thái.
Chất rắn
Chất rắn vẫn giữ nguyên cấu trúc của chúng và có thể bị tách hoặc phá vỡ bằng lực. Bạn không thể đi qua bàn vì cả bạn và bàn đều vững chắc. Hạt rắn có lượng ít nhất năng lượng từ ba trạng thái truyền thống của vật chất. Các hạt được sắp xếp theo một trình tự cấu trúc nhất định với rất không gian hẹp giữa họ.
Chúng được tổ chức cân bằng với nhau và chỉ có thể rung xung quanh một vị trí cố định. Kết quả là, chất rắn là mật độ cao Và hình dạng và khối lượng cố định. Nếu để một chiếc bàn trong vài ngày, nó sẽ không nở ra và một lớp gỗ mỏng trên sàn sẽ không lấp đầy căn phòng!
Chất lỏng
Giống như trong chất rắn, các hạt trong chất lỏng được xếp gần nhau, nhưng được sắp xếp một cách ngẫu nhiên. Không giống như chất rắn, một người có thể đi qua chất lỏng, điều này là do sự suy yếu của lực hấp dẫn tác động giữa các hạt. Trong chất lỏng, các hạt có thể chuyển động tương đối với nhau.
Chất lỏng có thể tích cố định, nhưng không có hình dạng cố định. Họ sẽ dòng chảy hấp dẫn. Nhưng một số chất lỏng nhớt hơn những chất lỏng khác. Trong chất lỏng nhớt, lực tương tác giữa các phân tử càng mạnh.
Các phân tử chất lỏng có động năng (năng lượng của chuyển động) lớn hơn nhiều so với vật rắn, nhưng ít hơn nhiều so với chất khí.
khí
Các hạt trong chất khí ở xa nhau và sắp xếp ngẫu nhiên. Trạng thái này của vật chất có động năng cao nhất, vì thực tế không có lực hấp dẫn nào giữa các hạt.
Các phân tử khí chuyển động không đổi theo mọi hướng (nhưng chỉ trên một đường thẳng), va chạm với nhau và với thành bình chứa chúng - điều này gây ra áp lực.
Các chất khí cũng nở ra để lấp đầy hoàn toàn thể tích của một bình, bất kể kích thước hay hình dạng của nó - các chất khí không có hình dạng hoặc thể tích cố định.
Đang tải...