Bài 28. Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử. Chất khí | Giải Vật lý

Lý thuyết Vật lý 10 Bài 28. Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử. Chất khí

I. CẤU TẠO CHẤT

1. Những điều đã học về cấu tạo chất

– Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt là phân tử;

– Các phân tử chuyển động không ngừng;

– Các phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.

2. Lực tương tác phân tử

Mô hình hình dung gần đúng sự xuất hiện lực đẩy và lực hút phân tử:

Các vật có thể giữ được hình dạng và thể tích của chúng là do giữa các phân tử cấu tạo nên vật đồng thời có lực hút và lực đẩy. Độ lớn của những lực này phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử.

Khi khoảng cách giữa các phân tử nhỏ thì lực đẩy mạnh hơn lực hút, khi khoảng cách giữa các phân tử lớn thì lực hút mạnh hơn lực đẩy. Khi khoảng cách giữa các phân tử rất lớn (lớn hơn nhiều lần kích thước phân tử) thì lực tương tác giữa chúng coi như không đáng kể.

3. Các thể rắn, lỏng, khí

Ở thể rắn, các phân tử ở gần nhau (khoảng cách giữa các phân tử chỉ vào cỡ kích thước của chúng). Lực tương tác giữa các phân tử chất rắn rất mạnh nên giữ được các phân tử chất rắn rất mạnh nên giữ được các phân tử này ở các vị trí xác định và làm cho chúng chỉ có thể dao động xung quanh các vị trí cân bằng xác định này. Vì thế, các vật rắn có thể tích và hình dạng riêng xác định.

Thể lỏng được coi là trung gian giữa thể khí và thể rắn.

Lực lượng tương tác giữa các phân tử ở thể lỏng lớn hơn lực tương tác giữa các phân tử ở thể khí nên giữ được các phân tử không chuyển động phân tán ra xa nhau. Do đó, chất lỏng có thể tích riêng xác định. Tuy nhiên, lực này chưa đủ lớn như trong chất rắn để giữ các phân tử ở những vị trí xác định. Các phân tử ở thể lỏng cũng dao động xung quanh các vị trí cân bằng nhưng không cố định mà di chuyển. Vì thế, chất lỏng không có hình dạng riêng mà có hình dạng của phần bình chứa nó.

Ở thể khí, các phân tử ở xa nhau (khoảng cách giữa các phân tử lớn gấp hàng chục lần kích thước của chúng). Lực tương tác giữa các phân tử rất yếu nên các phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn loạn. Vì thế, chất khí không có hình dạng và thể tích riêng. Chất khí chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa và có thể nén được dễ dàng.

II. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

1. Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí

Thuyết động học phân tử chất khí ra đời vào những năm đầu của thế’ kỉ XVIII, nội dung cơ bản như sau:

– Chất khí được cấu tạo từ các phân tử riêng rẽ, có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.

– Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng ; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ chất khí càng cao.

– Khi chuyển động hỗn loạn, các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình.

Mỗi phân tử khí va chạm vào thành bình tác dụng lên thành bình một lực không đáng kể, nhưng vô số phân tử khí va chạm vào thành bình tác dụng lên thành bình một lực đáng kể. Lực này gây áp suất của chất khí lên thành bình.

2. Khí lí tưởng

Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm được gọi là khí lí tưởng.

Xem thêm Giải Vật lý 10: Bài 28. Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử. Chất khí