Bài 10. Các thể của chất và sự chuyển thể

Nước có thể tồn tại ở thể rắn (nước đá, băng, tuyết), thể lỏng, thể khí (hơi nước). Mọi chất được tìm thấy trên Trái Đất cũng thường ở thể rắn, thể lỏng, hoặc thể khí. Ví dụ: đất đá ở thể rắn; xăng, dầu ở thể lỏng; không khí, hơi xăng ở thể khí. Cơ thể động vật có xương ở thể rắn, máu ở thể lỏng.

Một số ví dụ về ba thể của chất trong vật thể

Một số tính chất của chất ở thể rắn, lỏng và khí

Vào những ngày trời rất lạnh, nhiều khu vực ở nước ta như Sa Pa (Lào Cai), Mẫu Sơn (Lạng Sơn).... có hiện tượng nước đóng băng, tuyết rơi, nước đã chuyển từ thể lỏng sang thể rắn. Khi trời ấm lên, băng tuyết lại tan ra, nước đã chuyển từ thể rắn sang thể lỏng.

Các chất khác cũng có thể chuyển từ thể rắn sang thể lỏng hoặc ngược lại. Quá trình chất ở thể rắn chuyển sang thể lỏng gọi là sự nóng chảy. Quá trình này xảy ra ở một nhiệt độ xác định gọi là nhiệt độ nóng chảy. Ngược lại, quá trình chất chuyển từ thể lỏng sang thể rắn gọi là sự đông đặc. Quá trình này xảy ra ở một nhiệt độ xác định gọi là nhiệt độ đông đặc.

Mỗi chất nóng chảy và đông đặc ở cùng một nhiệt độ. Ví dụ, nước nóng chảy và đông đặc cùng ở $0^{\circ }C$.

Trong tự nhiên, nước lỏng và hơi nước chuyển hoá qua lại không ngừng. Nước lỏng trên bề mặt Trái Đất bay hơi và bị cuốn theo gió bay lên cao. Khi gặp lạnh, chúng ngưng tụ lại thành mây (gồm các giọt nước nhỏ li ti). Lúc mây tập trung đủ lớn, đủ nặng rơi xuống thành mưa. Sự bay hơi và ngưng tụ cũng xảy ra với nhiều chất khác.

Chuẩn bị: nước đá viên, nước nóng, 1 ống nghiệm, 1 cốc thuỷ tinh, nhiệt kế (có dải đo từ dưới $-5^{\circ }C$ đến trên ${50}^{\circ }C$).

Tiến hành: Cho nước đá viên đập nhỏ vào ống nghiệm. Cắm nhiệt kế vào giữa khối nước đá. Đặt ống nghiệm vào cốc thuỷ tinh có chứa nước nóng.

Em hãy:

\begin{array}{|l|l|l|}
\hline
Thời gian & Nhiệt độ & Thể của nước \\
\hline
Ban đầu & ? & ? \\
\hline
1 phút & ? & ? \\
\hline
2 phút & ? & ? \\
\hline
10 phút & ? & ? \\
\hline
\end{array}

Quá trình chất chuyển từ thể hơi sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ. Ngược lại, quá trình chất chuyển từ thể lỏng sang thể hơi gọi là sự hoá hơi. Khi sự hoá hơi xảy ra trên bề mặt chất lỏng thì gọi là sự bay hơi, khi xảy ra cả trên bề mặt và trong lòng khối chất lỏng thì gọi là sự sôi.

Sự ngưng tụ và sự bay hơi xảy ra tại mọi nhiệt độ còn sự sôi chỉ xảy ra ở nhiệt độ sôi.

Chuẩn bị: nước cất, cốc thuỷ tinh chịu nhiệt, nhiệt kế, đèn cồn.

Tiến hành: Đun nóng nước cất trong cốc chịu nhiệt. Khi nước sôi, ta sẽ thấy các bọt khí nổi lên rất nhanh và vỡ tung trên bề mặt nước.

Em hãy.

${}^{(1)}$ Xem thêm về cách đo nhiệt độ ở Bài 8, Chương I.