Câu hỏi tự luận mức độ vận dụng Vật lí 12 cd bài 1: Sự chuyển thể của các chất

3. VẬN DỤNG (5 CÂU)

Câu 1: Tại sao khi đổ nước vào bình chân không, nhiệt độ sôi của nước giảm, và hiện tượng này có ứng dụng gì trong công nghệ làm lạnh?

Câu 2: Tại sao trong mùa đông, quần áo ẩm lại khó khô hơn so với mùa hè? Dựa vào kiến thức về sự bay hơi, em hãy đề xuất biện pháp để làm khô quần áo nhanh hơn trong điều kiện thời tiết lạnh.

Câu 3: Tại sao khi thời tiết lạnh, nước trong các đường ống có thể đóng băng, gây ra vỡ ống? Liên hệ điều này với quá trình chuyển thể của nước.

Câu 4: Giải thích tại sao trong những ngày hè, nước trên các con đường thường bay hơi nhanh hơn khi có gió và nhiệt độ cao? Liên hệ với sự bay hơi và hóa hơi.

Câu 5: Trong các ngành công nghiệp, để làm lạnh và ngưng tụ các khí như oxy, nitrogen thành chất lỏng, người ta thường sử dụng áp suất cao và nhiệt độ rất thấp. Hãy giải thích vì sao cần phải tạo áp suất cao để ngưng tụ các chất khí này dựa trên kiến thức về lực liên kết giữa các phân tử khí.

Câu 1:

Trong bình chân không, áp suất khí quyển giảm đáng kể. Khi áp suất trên bề mặt nước giảm, các phân tử nước dễ dàng thoát ra ngoài, nên nước có thể sôi ở nhiệt độ thấp hơn so với áp suất bình thường. Hiện tượng này được ứng dụng trong công nghệ làm lạnh, như trong tủ lạnh hoặc điều hòa không khí, nơi áp suất được giảm để làm môi chất bay hơi ở nhiệt độ thấp, giúp làm mát.

Câu 2:

Trong mùa đông, nhiệt độ thấp làm giảm tốc độ chuyển động của các phân tử nước trong quần áo ẩm. Điều này dẫn đến sự bay hơi của nước chậm hơn vì các phân tử nước không có đủ động năng để thoát ra khỏi bề mặt chất lỏng.

Biện pháp để làm khô quần áo nhanh hơn trong điều kiện thời tiết lạnh là:

Tăng nhiệt độ bằng cách sử dụng máy sấy hoặc phơi quần áo gần nguồn nhiệt (ví dụ: máy sưởi, bếp lò).
Tạo luồng không khí lưu thông tốt hơn bằng cách sử dụng quạt, giúp các phân tử nước dễ dàng thoát ra khỏi bề mặt vải và bay hơi nhanh hơn.
Vắt kỹ quần áo trước khi phơi để giảm lượng nước cần bay hơi.

Câu 3:

Khi nhiệt độ môi trường giảm xuống dưới 0°C, nước trong các đường ống bắt đầu đóng băng, chuyển từ thể lỏng sang thể rắn. Khi chuyển sang thể rắn, thể tích của nước tăng lên do cấu trúc phân tử trong nước đá sắp xếp có trật tự hơn và chiếm nhiều không gian hơn so với khi ở thể lỏng. Sự gia tăng thể tích này tạo ra áp lực lớn bên trong ống, khiến ống có thể bị nứt hoặc vỡ.

Câu 4:

Trong những ngày hè, nhiệt độ cao làm các phân tử nước chuyển động mạnh hơn, do đó dễ dàng thoát ra khỏi mặt thoáng và bay hơi nhanh hơn. Gió làm cho các phân tử hơi nước bị thổi đi nhanh hơn, làm tăng tốc độ bay hơi vì không khí xung quanh bề mặt nước không bị bão hòa bởi hơi nước. Sự kết hợp giữa nhiệt độ cao và gió làm tăng tốc độ bay hơi của nước trên đường.

Câu 5:

Trong chất khí, các phân tử ở xa nhau và lực liên kết giữa chúng rất yếu. Để chuyển chất khí thành chất lỏng, cần làm cho các phân tử khí lại gần nhau và tăng lực liên kết giữa chúng. Tạo áp suất cao sẽ nén các phân tử khí lại gần nhau, làm tăng lực liên kết giữa chúng. Đồng thời, nhiệt độ rất thấp sẽ giảm động năng của các phân tử, khiến chúng di chuyển chậm lại và dễ dàng bị lực liên kết giữ lại trong cấu trúc chất lỏng.
Như vậy, kết hợp giữa áp suất cao và nhiệt độ thấp sẽ giúp ngưng tụ chất khí thành chất lỏng hiệu quả.

Xem toàn bộ: Câu hỏi tự luận Vật lí 12 Cánh diều bài 1: Sự chuyển thể của các chất