Giải Vật lí 12 trang 10 Chân trời Sáng tạo

Vật Lí 12 trang 10 Chân trời sáng tạo: Thảo luận 6

Vận dụng mô hình động học phân tử, hãy giải thích sự nóng chảy của chất rắn kết tinh

Lời giải:

- Ở trạng thái rắn, phân tử của chất kết tinh được xếp chặt và có thứ tự trong lưới tinh thể. Các liên kết giữa các phân tử tạo ra một cấu trúc vững chắc và cứng.

- Các liên kết giữa các phân tử trong trạng thái rắn tạo ra sức cản lớn đối với sự chuyển động tự do của các phân tử. Các phân tử không có đủ năng lượng để vượt qua các ngưỡng năng lượng và thoát khỏi vị trí của mình.

- Khi nhiệt độ tăng, các phân tử bắt đầu nhận thêm năng lượng nhiệt từ môi trường. Năng lượng này giúp các phân tử vượt qua sức cản của liên kết và tăng động năng lượng của chúng.

- Với sự tăng động năng lượng, các phân tử bắt đầu thực hiện các chuyển động rung và xoay quanh vị trí của mình. Các liên kết giữa chúng trở nên linh hoạt hơn.

- Khi nhiệt độ đạt đến giá trị nóng chảy, năng lượng nhiệt đủ lớn để vượt qua toàn bộ hoặc một phần của liên kết giữa các phân tử. Các phân tử không còn bị ràng buộc vào vị trí cụ thể trong lưới tinh thể và có thể tự do chuyển động trong không gian.

- Khi chất kết tinh chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng, cấu trúc tự tổ chức và có thứ tự của lưới tinh thể bị phá vỡ. Các phân tử trong trạng thái lỏng có thể di chuyển tự do và không giữ vị trí cố định như trạng thái rắn.

Vật Lí 12 trang 10 Chân trời sáng tạo: Luyện tập

Nêu ứng dụng của sự nóng chảy trong công nghiệp luyện kim, hàn điện, thực phẩm

Lời giải:

1. Công nghiệp luyện kim:

- Quá trình đúc: Sự nóng chảy của kim loại chất lỏng là quan trọng trong quá trình đúc kim loại. Kim loại được đun nóng để chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng, sau đó được đổ vào khuôn để tạo ra các sản phẩm kim loại đúc.

- Thấu kính nhiệt độ: Việc nóng chảy kim loại cũng được sử dụng để đo nhiệt độ trong quá trình luyện kim. Thấu kính nhiệt độ dựa trên nguyên lý làm mát chất nóng chảy, giúp quan sát và kiểm soát quá trình luyện kim.

2. Hàn điện:

- Nối và sửa chữa kim loại: Sự nóng chảy của các hạt hàn kim loại là quan trọng trong quá trình hàn điện. Khi hạt hàn được đưa vào nhiệt độ nóng chảy, chúng sẽ chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng và kết dính giữa các bề mặt kim loại cần được nối hoặc sửa chữa.

- Các phương pháp hàn: Trong hàn điện, sự nóng chảy còn được sử dụng trong các phương pháp như hàn cọ, hàn đối, hàn hồ quang, và hàn điện trở.

3. Ngành thực phẩm:

- Nấu nước: Sự nóng chảy của nước là quan trọng trong ngành thực phẩm để nấu nước và chế biến thực phẩm. Nó cũng được sử dụng để tạo hơi nước trong quá trình hấp hơi và nấu hấp.

- Chế biến thực phẩm: Sự nóng chảy được sử dụng trong nhiều quá trình chế biến thực phẩm như nấu, hấp, nướng, và nung. Việc nóng chảy các thành phần như sô cô la cũng là một bước quan trọng trong quá trình sản xuất thực phẩm.

Vật Lí 12 trang 10 Chân trời sáng tạo: Vận dụng

Từ Bảng 1.1, hãy giải thích tại sao dây tóc bóng đèn sợi đốt thường được làm bằng wolfram

Lời giải:

Việc sử dụng wolfram (còn được biết đến với tên gọi là tungsten) để làm dây tóc trong bóng đèn sợi đốt là do wolfram có những đặc tính vô cùng thuận lợi trong ứng dụng này:

- Nhiệt độ nóng chảy cao: Wolfram có điểm nóng chảy rất cao, khoảng 3.422 độ C (6.192 độ F). Điều này làm cho nó trở thành một vật liệu lý tưởng để làm dây tóc bóng đèn sợi đốt, vì nó có thể chịu được nhiệt độ cao mà không bị chảy hoặc biến dạng trong quá trình hoạt động của bóng đèn.

- Khả năng chịu nhiệt độ cao: Wolfram có khả năng chịu nhiệt độ cao rất tốt mà không bị oxi hóa một cách nhanh chóng. Điều này là quan trọng trong bóng đèn sợi đốt, nơi dây tóc phải chịu được môi trường nhiệt độ cao và không khí oxi.

Vật Lí 12 trang 10 Chân trời sáng tạo: Thảo luận 7

Quan sát Hình 1.13, xác định các quá trình biến đổi ứng với mỗi đoạn AB, BC, CD, DE

Lời giải:

Đoạn AB: Đá bắt đầu tan (chuyển từ thể rắn sang thể lỏng)

Đoạn BC: Đá đang tan (chuyển từ thể rắn sang thể lỏng)

Đoạn CD: Nước bắt đầu sôi (chuyển từ thể lỏng sang thể khí)

Đoạn DE: Nước đang sôi (chuyển từ thể lỏng sang thể khí)