Câu hỏi tự luận mức độ vận dụng cao Vật lí 12 ctst bài 1: Sự chuyển thể

4. VẬN DỤNG CAO (3 CÂU)

Câu 1: Trong sản xuất kính cường lực, người ta thường nung nóng tấm kính lên nhiệt độ khoảng 650°C, sau đó làm nguội đột ngột bằng khí lạnh. Hãy giải thích quá trình này liên quan đến sự chuyển thể và nhiệt độ nóng chảy của vật liệu. Tại sao kính cường lực lại có độ bền cơ học cao hơn so với kính thường?

Câu 2: Một kỹ sư thiết kế một hệ thống làm lạnh trong nhà máy, cần phải lựa chọn chất làm lạnh có nhiệt hóa hơi riêng cao. Hãy giải thích tại sao nhiệt hóa hơi riêng cao lại quan trọng trong hệ thống làm lạnh. Nếu không có chất làm lạnh phù hợp, hệ thống sẽ hoạt động kém hiệu quả như thế nào?

Câu 3: Một nhà khoa học nghiên cứu về sự bay hơi của nước trong môi trường có độ ẩm rất cao (gần 100%). Hãy phân tích tại sao trong môi trường này, tốc độ bay hơi của nước giảm đáng kể, dù có nhiệt độ và diện tích mặt thoáng lớn. Em có thể đưa ra các biện pháp để tăng tốc độ bay hơi trong điều kiện như vậy không?


Câu 1: 

Khi tấm kính được nung đến nhiệt độ cao, nó gần đạt đến nhiệt độ chuyển thể (nhiệt độ nóng chảy của vật liệu). Sau đó, khi làm nguội nhanh chóng bằng khí lạnh, bề mặt kính nguội và co lại nhanh hơn phần bên trong, tạo ra trạng thái ứng suất nén ở bề mặt và ứng suất kéo bên trong. Sự khác biệt này giúp kính có khả năng chịu lực lớn hơn và khó bị vỡ khi va chạm. Quá trình chuyển thể và sự thay đổi cấu trúc phân tử trong quá trình làm nguội nhanh giúp kính cường lực có độ bền cơ học cao hơn kính thường.

Câu 2: 

- Chất làm lạnh có nhiệt hóa hơi riêng cao quan trọng vì nó cần hấp thụ một lượng lớn nhiệt từ môi trường để chuyển từ thể lỏng sang thể khí, giúp làm giảm nhiệt độ xung quanh. Chất làm lạnh hiệu quả sẽ hấp thụ nhiều nhiệt mà không cần dùng quá nhiều chất làm lạnh.

- Nếu không có chất làm lạnh phù hợp với nhiệt hóa hơi riêng cao, hệ thống sẽ phải làm việc lâu hơn và tiêu tốn nhiều năng lượng hơn để đạt cùng mức độ làm lạnh, dẫn đến kém hiệu quả và chi phí vận hành cao hơn. 

Câu 3: 

- Khi độ ẩm không khí gần đạt 100%, không khí đã bão hòa hơi nước, khiến các phân tử nước khó thoát ra khỏi mặt thoáng do không có đủ không gian cho các phân tử hơi nước thoát ra. Dù nhiệt độ và diện tích mặt thoáng lớn, tốc độ bay hơi của nước vẫn bị hạn chế. 

- Để tăng tốc độ bay hơi trong điều kiện này, có thể sử dụng các biện pháp như: tăng tốc độ gió để đẩy hơi nước đi, giảm độ ẩm bằng cách làm giảm hơi nước trong không khí (sử dụng máy hút ẩm), hoặc tăng nhiệt độ để tạo động năng lớn hơn cho các phân tử nước thoát ra khỏi mặt thoáng nhanh hơn.


Bình luận

Giải bài tập những môn khác