Topic kiến thức vật lí 10

[trunghieuak53]

Chương IV. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN​

Bài 23 : ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG​

I. Động lượng.

1. Xung lượng của lực.
- Khi một lực [tex]\overrightarrow{F}[/tex] không đổi tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian [tex]\Delta t[/tex] thì tích [tex]\overrightarrow{F}.\Delta t[/tex] được định nghĩa là xung lượng của lực [tex]\overrightarrow{F}[/tex] trong khoảng thời gian [tex]\Delta t[/tex] ấy.
- Đơn vị xung lượng của lực là N.s
2. Động lượng.
a) Tác dụng của xung lượng của lực.
Theo định luật II Newton ta có :
[tex]m\overrightarrow{a}=\overrightarrow{F}[/tex] hay [tex]m.\frac{\overrightarrow{v_2}-\overrightarrow{v_1}}{\Delta t}=\overrightarrow{F}[/tex]
[tex]\Rightarrow m.\overrightarrow{v_2}-m.\overrightarrow{v_1}=\overrightarrow{F}.\Delta t[/tex]
b) Động lượng.
Động lượng [tex]\overrightarrow{p}[/tex] của một vật là một véc tơ cùng hướng với vận tốc và được xác định bởi công thức:[tex]\overrightarrow{p}=m.\overrightarrow{v}[/tex] [tex]\overrightarrow{p}=m.\overrightarrow{v}[/tex]

Đơn vị động lượng là kgm/s = N.s

c) Mối liên hệ giữa động lượng và xung lượng của lực.
[tex]\Rightarrow .\overrightarrow{p_2}-\overrightarrow{p_1}=\overrightarrow{F}.\Delta t[/tex]
hay [tex]\overrightarrow{\Delta p}=\overrightarrow{F}.\Delta t[/tex]

Độ biến thiên động lượng của một vật trong khoảng thời gian [tex]\Delta t[/tex] bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó.

Ý nghĩa: Khi lực đủ mạnh tác dụng lên vật trong một khoảng thời gian hữu hạn sẽ làm động lượng của vật biến thiên.

II. Định luật bảo toàn động lượng.

1. Hệ cô lập (hệ kín).

- Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau.

- Trong hệ cô lập chỉ có nội lực tương tác giữa các vật trong hệ trực đối nhau từng đôi một.

2. Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập.

- Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn.
[tex]\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}+...+\overrightarrow{p_n}=[/tex] không đổi
- Biểu thức của định luật ứng với hệ cô lập gồm hai vật [tex]m_1;m_2[/tex]
[tex]m_1.v_1+m_2.v_2=m_1.v'_1+m_2.v'_2[/tex]

Trong đó:
[tex]m_1.v_1;m_2.v_2[/tex] là động lượng của vật 1 và vật 2 trước tương tác.
[tex]m_1.v'_1;m_2.v'_2[/tex] là động lượng của vật 1 và vật 2 sau tương tác.
3. Va chạm mềm.

Xét một vật khối lượng [tex]m_1[/tex], chuyển động trên một mặt phẳng ngang với vận tốc [tex]v_1[/tex] đến va chạm vào một vật có khối lượng [tex]m_2[/tex] đang đứng yên. Sau va chạm hai vật nhập làm một và cùng chuyển động với vận tốc v.

Theo định luật bảo toàn động lượng ta có :
[tex]m_1.\overrightarrow{v_1}=(m_1+m_2).\overrightarrow{v}[/tex]
[tex]\Rightarrow \overrightarrow{v}=\frac{m_1.\overrightarrow{v_1}}{m_1+m_2}[/tex]
3. Chuyển động bằng phản lực.

Trong một hệ kín đứng yên, nếu có một phần của hệ chuyển động theo một hướng, thì phần còn lại của hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại. Chuyển động theo nguyên tắc như trên được gọi là chuyển động bằng phản lực.

Ví dụ: Sự giật lùi của súng khi bắn, chuyển động của máy bay phản lực, tên lửa…

 

[trunghieuak53]

Bài 24 : CÔNG VÀ CÔNG SUẤT​

I. Công.

1. Định nghĩa công trong trường hợp tổng quát.

Nếu lực không đổi [tex]\large \overrightarrow{F}[/tex] tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc a thì công của lực [tex]\large \overrightarrow{F}[/tex] được tính theo công thức :
[tex]\large A=F.S.\cos \alpha[/tex]
2. Biện luận.

- Khi [tex]\large 0^o\leq \alpha <90^o\Rightarrow \cos \alpha >0\Rightarrow A>0[/tex]
=> lực thực hiện công dương hay công phát động.
- Khi [tex]\large \alpha =90^o \Rightarrow A=0[/tex]
=> lực [tex]\large \overrightarrow{F}[/tex] không thực hiện công khi lực [tex]\large \overrightarrow{F}[/tex] vuông góc với hướng chuyển động.
- Khi [tex]\large 90^o < \alpha \leq 90^o\Rightarrow \cos \alpha <0\Rightarrow A<0[/tex]
3.Đơn vị công.

Trong hệ SI, đơn vị của công là jun (kí hiệu là J) : 1J = 1Nm
II. Công suất.

Công suất là công thực hiện được trong một đơn vị thời gian. Ký hiệu là P
[tex]\large P=\frac{A}{t}[/tex]
Trong đó:
A: là công thực hiện (J)
t: là thời gian thực hiện công A (s)
P: là công suất (W)
Đơn vị của công suất là oát (W)
[tex]\large 1W=\frac{1J}{1s}[/tex]
Chú ý: Trong thực tế, người ta còn dùng

+ Đơn vị công suất là mã lực hay ngựa (HP)

1HP = 736W

+ Đơn vị công kilowatt giờ (kwh)

1kwh = 3.600.000J

 

[trunghieuak53]

Bài 25 : ĐỘNG NĂNG ​

I. Động năng.

1. Định nghĩa: Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức :
[tex]\large W_{d}=\frac{1}{2}mv^2[/tex]
2. Tính chất:

- Chỉ phụ thuộc độ lớn vận tốc, không phụ thuộc hướng vận tốc

- Là đại lượng vô hướng, có giá trị dương.

- Mang tính tương đối.

3. Đơn vị:

Đơn vị của động năng là jun (J)

III. Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng ( Định lý động năng)

Độ biến thiên động năng bằng công của các ngoại lực tác dụng vào vật, công này dương thì động năng của vật tăng, công này âm thì động năng của vật giảm.
[tex]\large \frac{1}{2}mv^2-\frac{1}{2}mv_0^2=A[/tex]
Trong đó:
[tex]\large \frac{1}{2}mv^2[/tex] là động năng ban đầu của vật
[tex]\large \frac{1}{2}mv_0^2[/tex] là động năng lúc sau của vật
A là công của các ngoại lực tác dụng vào vật

 

[trunghieuak53]

Bài 26 : THẾ NĂNG ​

I. Thế năng trọng trường.

1. Định nghĩa:

Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật, nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường. Nếu chọn thế năng tại mặt đất thì thế năng trọng trường của một vật có khối lượng m đặt tại độ cao z là:
[tex]\large W_t=mgz[/tex]
2. Tính chất:

- Là đại lượng vô hướng

- Có giá trị dương, âm hoặc bằng không, phụ thuộc vào vị trí chọn làm gốc thế năng.

3. Đơn vị của thế năng là: jun (J)

CHÚ Ý: Nếu chọn gốc thế năng tại mặt đất thì thế năng tại mặt đất bằng không [tex]\large (W_t=0)[/tex]
II. Thế năng đàn hồi.

1. Công của lực đàn hồi.

- Xét một lò xo có độ cứng k, một đầu gắn vào một vật, đầu kia giữ cố định.

- Khi lò xo bị biến dạng với độ biến dạng là [tex]\large \Delta l=l-l_0[/tex] thì lực đàn hồi là [tex]\large \overrightarrow{F}=-k.\overrightarrow{\Delta l}[/tex]
- Khi đưa lò xo từ trạng thái biến dạng về trạng thái không biến dạng thì công của lực đàn hồi được xác định bằng công thức :[tex]\large A=\frac{1}{2}k.(\Delta l)^2[/tex]
2. Thế năng đàn hồi.
+ Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.
+ Công thức tính thế năng đàn hồi của một lò xo ở trạng thái có biến dạng [tex]\large \Delta l[/tex] là :[tex]\large W_t=\frac{1}{2}k.(\Delta l)^2[/tex]
+Thế năng đàn hồi là một đại lượng vô hướng, dương.
+Đơn vị của thế năng đàn hồi là jun(J)

 

[trunghieuak53]

Bài 27 : CƠ NĂNG​

I. Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.

1. Định nghĩa.

Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng của vật :
[tex]\large W=W_{d}+W_t=\frac{1}{2}mv^2+mgz[/tex]
2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của trọng lực.

Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.
[tex]\large W=\frac{1}{2}mv^2+mgz=[/tex] hằng số
3. Hệ quả.

Trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường :

+ Nếu động năng giảm thì thế năng tăng và ngược lại (động năng và thế năng chuyển hoá lẫn nhau)

+ Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại.

II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.

1. Định nghĩa.

Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật :
[tex]\large W=W_d+W_t=\frac{1}{2}mv^2+\frac{1}{2}k\Delta l^2[/tex]
2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của lực đàn hồi.

Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của một lò xo đàn hồi thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn :
[tex]\large W=\frac{1}{2}mv^2+\frac{1}{2}k\Delta l^2=[/tex] hằng số
Chú ý : Định luật bảo toàn cơ năng chỉ đúng khi vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi. Nếu vật còn chịu tác dụng thêm các lực khác thì công của các lực khác này đúng bằng độ biến thiên cơ năng.

 

[trunghieuak53]

PHẦN HAI : NHIỆT HỌC
​

Chương V. CHẤT KHÍ - Bài 28 : CẤU TẠO CHẤT. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ​

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.

+ Giữa các phân tử cấu tạo nên vật có lực hút và lực đẩy.

+ 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 thì lực tương tác không đáng kể.

3. Các thể rắn, lỏng, khí.

Vật chất được tồn tại dưới các thể khí, thể lỏng và thể rắn.

+ Ở thể khí, lực tương tác giữa các phân tử rất yếu nên các phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn loạn. Chất khí không có hình dạng và thể tích riêng.

+ Ở thể rắn, lực tương tác giữa các phân tử rất mạnh nên giữ được các phân tử ở các vị trí cân bằng xác định, làm cho chúng chỉ có thể dao động xung quanh các vị trí này. Các vật rắn có thể tích và hình dạng riêng xác định.

+ Ở thể lỏng, lực tương tác giữa các phân tử lớn hơn ở thể khí nhưng nhỏ hơn ở thể rắn, nên các phân tử dao đông xung quang vị trí cân bằng có thể di chuyển được. Chất lỏng có thể tích riêng xác định nhưng không có hình dạng riêng mà có hình dạng của phần bình chứa nó.

II. Thuyết động học phân tử chất khí.

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

+ Chất khí được cấu tạo từ các phân tử 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 của chất khí càng cao.

+ Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình gây áp suất 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 gọi là khí lí tưởng.

 

[trunghieuak53]

Bài 29 : QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ-MA-RI-ÔT​

I. Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái.

Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng các thông số trạng thái là: thể tích V, áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối T.

Lượng khí có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác bằng các quá trình biến đổi trạng thái.

Những quá trình trong đó chỉ có hai thông số biến đổi còn một thông số không đổi gọi là đẳng quá trình.


II. Quá trình đẳng nhiệt.

Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi


III. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt.

3. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt.

Trong quá trình đẳng nhiệt của một khối lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
[tex]\large p\sim \frac{1}{V}[/tex] hay [tex]\large p.V=[/tex] hằng số
IV. Đường đẳng nhiệt.

Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt.

Dạng đường đẳng nhiệt :

Trong hệ toạ độ p, V đường đẳng nhiệt là đường hypebol

 

[trunghieuak53]

Bài 30 : QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH. ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ ​

I. Quá trình đẳng tích.

Quá trình đẵng tích là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi.

II. Định luật Sác –lơ.

Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
[tex]p\sim T \Rightarrow \frac{p}{T}=[/tex] hằng số hay [tex]\frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2}[/tex]
Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích.

Dạng đường đẳng tích :

Trong hệ toạ độ OpT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua gốc toạ độ.


Quá trình đẳng tích là quá trình trong đó thể tích được giữ không đổi

Nội dung định luật Sác-lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối [tex]\frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2}[/tex]
Trong đó áp suất đơn vị ( Pa), thể tích đơn vị ( lít)

 

[trunghieuak53]

Bài 31 : PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG​

I. Khí thực và khí lí tưởng.

Các chất khí thực chỉ tuân theo gần đúng các định luật Bôilơ – Mariôt và định luật Sáclơ. Giá trị của tích pV và thương [tex]\frac{p}{T}[/tex]
thay đổi theo bản chất, nhiệt độ và áp suất của chất khí.

Chỉ có khí lí tưởng là tuân theo đúng các định luật về chất khí đã học.

II. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.

Xét một lượng khí chuyển từ trạng thái 1 ([tex]p_1;V_1,T_1[/tex] ) sang trạng thái 2 ([tex]p_2;V_2,T_2[/tex] ) qua trạng thái trung gian (1’) ([tex]p',V_2,T_1[/tex] ) :

- Từ TT.1 -> TT. 1’ : quá trình đẳng nhiệt
Ta có [tex]p_1.V_1=p'.V_2\Rightarrow p'=\frac{p_1.V_1}{V_2}[/tex] (1)
- Từ TT.1’ -> TT.2 : quá trình đẳng tích:
Ta có [tex]\frac{p'}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}[/tex] (2)
Thế (1) vào (2) ta được [tex]\frac{p_1.V_1}{V_2.T_1}=\frac{p_2}{T_2}\Rightarrow \frac{p_1.V_1}{T_1}=\frac{p_2.V_2}{T_2}[/tex] hay [tex]\frac{p.V}{T}=[/tex] hằng số (3)
(3) gọi là phương trình trạng thái khí lý tưởng

III. Quá trình đẳng áp.

1. Quá trình đẳng áp.

Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi.

2. Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp.

Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối[tex]V\sim T\Rightarrow \frac{V}{T}=[/tex] hằng số hay [tex]\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}[/tex]
3. Đường đẳng áp.

Đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp.

Dạng đường đẳng áp :


Trong hệ toạ độ OVT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua gốc toạ độ.


IV. Độ không tuyệt đối.

Từ các đường đẳng tích và đẳng áp trong các hệ trục toạ độ OpT và OVT ta thấy khi T = 0K thì p = 0 và V = 0. Hơn nữa ở nhiệt độ dưới 0K thì áp suất và thể tích sẽ só giá trị âm. Đó là điều không thể thực hiện được.

Do đó, Ken-vin đã đưa ra một nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0 K và 0 K gọi là độ không tuyệt đối.

Nhiệt độ thấp nhất mà con người thực hiện được trong phòng thí nghiệm hiện nay là [tex]10^{-9}[/tex] K.

 

[trunghieuak53]

Chương VI. CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC​

Bài 32 : NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN ĐỔI NỘI NĂNG

I. Nội năng.

1. Nội năng là gì ?

Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật : U = f(T, V)

2. Độ biến thiên nội năng.

Là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình.

II. Hai cách làm thay đổi nội năng.

1. Thực hiện công.

Ví dụ: Làm nóng miếng kim loại bằng ma sát

2. Truyền nhiệt.

a) Quá trình truyền nhiệt.

Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt.

Ví dụ: làm nóng miếng kim loại bằng cách nhúng vào nước nóng

b) Nhiệt lượng.

Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng :[tex]\Delta U=Q[/tex]

[tex]Q=m.C.\Delta t[/tex] Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay toả ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức :

 

[trunghieuak53]

Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC ​

I. Nguyên lí I nhiệt động lực học.

Độ biến thiên nội năng của một vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được:[tex]\Delta U=A+Q[/tex]
Quy ước dấu :
+ [tex]\Delta U>0[/tex] : nội năng tăng; [tex]\Delta U<0[/tex] : nội năng giảm.
+ A>0: hệ nhận công; A< 0: hệ thực hiện công.
+ Q> 0: hệ nhận nhiệt; Q< 0: hệ truyền nhiệt.

II. Nguyên lí II nhiệt động lực học.

1. Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch.(Đọc thêm)

2. Nguyên lí II nhiệt dộng lực học.

a) Cách phát biểu của Clau-di-út.

Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang một vật nóng hơn.

b) Cách phát biểu của Các-nô.

Động cơ nhiệt không thể chuyển hoá tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.

 

[trunghieuak53]

Chương VII. CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ​

Bài 34 : CHẤT RẮN KẾT TINH. CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH ​

I. Chất rắn kết tinh.

Có dạng hình học, có cấu trúc tinh thể.

1. Cấu trúc tinh thể.

Cấu trúc tinh thể là cấu trúc tạo bởi các hạt liên kết chặt chẻ với nhau bằng những lực tương tác và và sắp xếp theo một trật tự hình học không gian xác định gọi là mạng tinh thể, trong đó mỗi hạt luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó.



2. Các đặc tính của chất rắn kết tinh.

- Các chất rắn kết tinh được cấu tạo từ cùng một loại hạt, nhưng cấu trúc tinh thể không giống nhau thì những tính chất vật lí của chúng cũng rất khác nhau.

- Mỗi chất rắn kết tinh ứng với mỗi cấu trúc tinh thể có một nhiệt độ nóng chảy xác định không dổi ở mỗi áp suất cho trước.

- Chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hoặc chất đa tinh thể.

+ Chất rắn đơn tinh thể: được cấu tạo từ một tinh thể, có tính dị hướng

Ví dụ: hạt muối ăn, viên kim cương…

+ Chất rắn đa tinh thể: cấu tạo từ nhiều tinh thể con gắn kết hỗn độn với nhau, có tính đẳng hướng.

Ví dụ: thỏi kim loại…

3. Ứng dụng của các chất rắn kết tinh.

Các đơn tinh thể silic và giemani được dùng làm các linh kiện bán dẫn. Kim cương được dùng làm mũi khoan, dao cát kính.

Kim loại và hợp kim được dùng phổ biến trong các ngành công nghệ khác nhau.


II. Chất rắn vô định hình.

1. Chất rắn vô định hình: không có cấu trúc tinh thể, không có dạng hình học xác định.

Ví dụ: nhựa thông, hắc ín,…

2. Tính chất của chất rắn vô định hình:

+ Có tính đẳng hướng

+ Không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

 

[trunghieuak53]

BÀI 35 BIẾN DẠNG CƠ CỦA VẬT RẮN ​

1 Giới hạn đàn hồi

- Khi vật rắn chịu tác dụng của một lực quá lớn thì nó bị biến dạng mạnh và không thể lấy lại kích thước ban đầu. Trường hợp này vật rắn mất đi tính đàn hồi và biến dạng đó gọi là biến dạng dẻo.

- Giới hạn trong đó vật rắn còn giữ được tính đàn hồi của nó gọi là giới hạn đàn hồi.

2 Định luật Húc

a. Ứng suất

Thương số: [tex]\sigma =\frac{F}{S}[/tex] gọi là ứng suất lực tác dụng vào thanh rắn . Đơn vị là Paxcan (Pa)

b. Định luật Húc về biến dạng cơ của vật rắn

Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của vật rắn hình trụ, đồng chất tỉ lệ thuận với ứng suất tác dụng vào vật đó.
[tex]\varepsilon =\frac{\Delta l}{l_0}=\alpha .\sigma[/tex]


Với là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào chất liệu của vật rắn.

c. Lực đàn hồi

Độ lớn của lực đàn hồi trong vật rắn tỉ lệ thuận với độ biến dạng của vật rắn.
[tex]F_{dh}=k.\left | \Delta l \right |= E.\frac{S}{l_0}.\left | \Delta l \right |[/tex]
Trong đó [tex]E=\frac{1}{\alpha }[/tex] gọi là suất đàn hồi hay suất Y- âng (Young) đặc trung cho tính đàn hồi của vật rắn.

K là độ cứng, phụ thuộc và kích thước và chất liệu của vật rắn,

Đơn vị của E là Pa, của k là N/m

​

 

[trunghieuak53]

Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CHẤT RẮN ​

I. Sự nở dài.
- Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở dài vì nhiệt.
- Độ nở dài [tex]\Delta l[/tex] của vật rắn hình trụ đồng chất tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ [tex]\Delta l[/tex] và độ dài ban đầu $l_o$ của vật đó.
$\Delta l=l-l_o$
Trong đó:
+ $\Delta l=l-l_o$ là độ nở dài của vật rắn (m)
+ $l_o$ là chiều dài của vật rắn ở nhiệt độ $t_o$
+ l là chiều dài của vật rắn ở nhiệt độ t
+$\Delta t=t-t_o$ là độ tăng nhiệt độ của vật rắn ($^oC$ hay K)
+ $t_o$ là nhiệt độ đầu
+ t là nhiệt độ sau
II. Sự nở khối.
Sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở khối.
Độ nở khối của vật rắn đồng chất đẳng hướng được xác định theo công thức :
$\Delta V=V-V_o$
Trong đó:
+ $\Delta V=V-V_o$ là độ nở khối của vật rắn (m3)
+ $V_o$ là thể tích của vật rắn ở nhiệt độ $t_o$
+ V là thể tích của vật rắn ở nhiệt độ t
+$\Delta t=t-t_o$ là độ tăng nhiệt độ của vật rắn ($^oC$ hay K)
+ $t_o$ là nhiệt độ đầu
+ t là nhiệt độ sau
III. Ứng dụng.
Phải tính toán để khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt.
Lợi dụng sự nở vì nhiệt để lồng ghép đai sắt vào các bánh xe, để chế tạo các băng kép dùng làm rơle đóng ngắt điện tự động, …

 

[trunghieuak53]

Bài 37 : CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG​

I. Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng.
1. Thí nghiệm.
Chọc thủng màng xà phòng bên trong vòng dây chỉ ta thấy vòng dây chỉ được căng tròn.
Hiện tượng cho thấy trên bề mặt màng xà phòng đã có các lực nằm tiếp tuyến với bề mặt màng và kéo nó căng đều theo mọi phương vuông góc với vòng dây chỉ.
Những lực kéo căng bề mặt chất lỏng gọi là lực căng bề mặt chất lỏng.
2. Lực căng bề mặt.
Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt của chất lỏng và có độ lớn tỉ lệ thuận với độ dài của đoạn đường đó : [tex]f=\sigma .l[/tex]
Với s là hệ số căng mặt ngoài, có đơn vị là N/m.
Hệ số s phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng : s giảm khi nhiệt độ tăng.
3. Ứng dụng.
Nhờ có lực căng mặt ngoài nên nước mưa không thể lọt qua các lổ nhỏ giữa các sợi vải căng trên ô dù hoặc trên các mui bạt ôtô.
Hoà tan xà phòng vào nước sẽ làm giảm đáng kể lực căng mặt ngoài của nước, nên nước xà phòng dễ thấm vào các sợi vải khi giặt để làm sạch các sợi vải, …
Lực căng mặt ngoài tác dụng lên vòng chỉ [tex]F_c=\sigma.2\pi .d[/tex]
Với d là đường kính của vòng dây, [tex]\pi .d[/tex] là chu vi của vòng dây. Vì màng xà phòng có hai mặt trên và dưới phải nhân đôi.
Xác định hệ số căng mặt ngoài bằng thí nghiệm :
Số chỉ của lực kế khi bắt đầu nâng được vòng nhôm lên : [tex]F=F_c+P=>F_c=F-P[/tex]
Mà [tex]F_c=\sigma.\pi (D+d)\Rightarrow \sigma=\frac{F_c}{\pi (D+d)}[/tex]
II. Hiện tượng dính ướt và không dính ướt.
1. Thí nghiệm.
Giọt nước nhỏ lên bản thuỷ tinh sẽ bị lan rộng ra thành một hình dạng bất kỳ, vì nước dính ướt thuỷ tinh.
Giọt nước nhỏ lên bản thuỷ tinh phủ một lớp nilon sẽ vo tròn lại và bị dẹt xuống do tác dụng của trọng lực, vì nước không dính ướt với nilon.
Bề mặt chất lỏng ở sát thành bình chứa nó có dạng mặt khum lỏm khi thành bình bị dính ướt và có dạng mặt khum lồi khi thành bình không bị dính ướt.
2. Ứng dụng.
Hiện tượng mặt vật rắn bị dính ướt chất lỏng được ứng dụng để làm giàu quặng theo phương pháp “tuyển nổi”.
III. Hiện tượng mao dẫn.
1. Thí nghiệm.
Nhúng các ống thuỷ tinh có đường kính trong nhỏ vào trong chất lỏng ta thấy:
+ Nếu thành ống bị dính ướt, mức chất lỏng bên trong ống sẽ dâng cao hơn bề mặt chất lỏng ở ngoài ống và bề mặt chất lỏng trong ống có dạng mặt khum lỏm.
+ Nếu thành ống không bị dính ướt, mức chất lỏng bên trong ống sẽ hạ thấp hơn bề mặt chất lỏng ở ngoài ống và bề mặt chất lỏng trong ống có dạng mặt khum lồi.
+ Nếu có đường kính trong càng nhỏ, thì mức độ dâng cao hoặc hạ thấp của mức chất lỏng bên trong ống so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống càng lớn.
Hiện tượng mức chất lỏng ở bên trong các ống có đường kính nhỏ luôn dâng cao hơn, hoặc hạ thấp hơn so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống gọi là hiện tượng mao dẫn.
Các ống trong đó xảy ra hiện tượng mao dẫn gọi là ống mao dẫn.
Hệ số căng mặt ngoài s càng lớn, đường kính trong của ống càng nhỏ mức chênh lệch chất lỏng trong ống và ngoài ống càng lớn.

 

[trunghieuak53]

Bài 38 : SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT​

I. Sự nóng chảy.
Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng gọi là sự nóng chảy.
1. Thí nghiệm.
Khảo sát quá trình nóng chảy và đông đặc của các chất rắn ta thấy :
Mỗi chất rắn kết tinh có một nhiệt độ nóng chảy xác định ở mỗi áp suất cho trước.
Các chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định.
Đa số các chất rắn, thể tích của chúng sẽ tăng khi nóng chảy và giảm khi đông đặc.
Nhiệt độ nóng chảy của chất rắn thay đổi phụ thuộc vào áp suất bên ngoài.
2. Nhiệt nóng chảy.
Nhiệt lượng Q cần cung cấp cho chất rắn trong quá trình nóng chảy gọi là nhiệt nóng chảy : [tex]Q=m.\lambda[/tex]
Với [tex]\lambda[/tex] là nhiệt nóng chảy riêng phụ thuộc vào bản chất của chất rắn nóng chảy, có đơn vị là J/kg.
3. Ứng dụng.
Nung chảy kim loại để đúc các chi tiết máy, đúc tượng, chuông, luyện gang thép.
II. Sự bay hơi.
1. Thí nghiệm.
Đổ một lớp nước mỏng lên mặt đĩa nhôm. Thổi nhẹ lên bề mặt lớp nước hoặc hơ nóng đĩa nhôm, ta thấy lớp nước dần dần biến mất. Nước đã bốc thành hơi bay vào không khí.
Đặt bản thuỷ tinh gần miệng cốc nước nóng, ta thấy trên mặt bản thuỷ tinh xuất hiện các giọt nước. Hơi nước từ cốc nước đã bay lên đọng thành nước.
Làm thí nghiệm với nhiều chất lỏng khác ta cũng thấy hiện tượng xảy ra tương tự.
Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí ở bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi. Quá trình ngược lại từ thể khí sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ. Sự bay hơi xảy ra ở nhiệt độ bất kì và luôn kèm theo sự ngưng tụ.
2. Hơi khô và hơi bảo hoà.
Xét không gian trên mặt thoáng bên trong bình chất lỏng đậy kín :
Khi tốc độ bay hơp lớn hơn tốc độ ngưng tụ, áp suất hơi tăng dần và hơi trên bề mặt chất lỏng là hơi khô.
Khi tốc độ bay hơi bằng tốc độ ngưng tụ, hơi ở phía trên mặt chất lỏng là hơi bảo hoà có áp suất đạt giá trị cực đại gọi là áp suất hơi bảo hoà.
Áp suất hơi bảo hoà không phụ thuộc thể tích và không tuân theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt, nó chỉ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng.
3. Ứng dụng.
Sự bay hơi nước từ biển, sông, hồ, … tạo thành mây, sương mù, mưa, làm cho khí hậu điều hoà và cây cối phát triển.
Sự bay hơi của nước biển được sử dụng trong ngành sản xuất muối.
Sự bay hơi của amôniac, frêôn, … được sử dụng trong kỉ thuật làm lạnh.

III. Sự sôi.
Sự chuyển từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở cả bên trong và trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi.
1. Thí nghiệm.
Làm thí nghiệm với các chất lỏng khác nhau ta nhận thấy :
Dưới áp suất chuẩn, mỗi chất lỏng sôi ở một nhiệt độ xác định và không thay đổi.
Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc vào áp suất chất khí ở phía trên mặt chất lỏng. Áp suất chất khí càng lớn, nhiệt độ sôi của chất lỏng càng cao.
2. Nhiệt hoá hơi.
Nhiệt lượng Q cần cung cấp cho khối chất lỏng trong khi sôi gọi là nhiệt hoá hơi của khối chất lỏng ở nhiệt độ sôi : Q = Lm.
Với L là nhiệt hoá hơi riêng phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng bay hơi, có đơn vị là J/kg.

 

[trunghieuak53]

Bài 39 : ĐỘ ẨM CỦA KHÔNG KHÍ​

I. Độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại.
1. Độ ẩm tuyệt đối.
Độ ẩm tuyệt đối a của không khí là đại lượng được đo bằng khối lượng hơi nước tính ra gam chứa trong [tex]1m^3[/tex] không khí.
Đơn vị của độ ẩm tuyệt đối là [tex]g/m^3[/tex] .
2. Độ ẩm cực đại.
Độ ẩm cực đại A là độ ẩm tuyệt đối của không khí chứa hơi nước bảo hoà. Giá trị của độ ẩm cực đại A tăng theo nhiệt độ.
Đơn vị của độ ẩm cực đại là [tex]g/m^3[/tex].
II. Độ ẩm tỉ đối.
Độ ẩm tỉ đối f của không khí là đại lượng đo bằng tỉ số phần trăm giữa độ ẩm tuyệt đối a và độ ẩm cực đại A của không khí ở cùng nhiệt độ :
[tex]f=\frac{a}{A}.100^o/_o[/tex]
hoặc tính gần đúng bằng tỉ số phần trăm giữa áp suất riêng phần p của hơi nước và áp suất pbh của hơi nước bảo hoà trong không khí ở cùng một nhiệt độ.
[tex]f=\frac{p}{p_{bh}}.100^o/_o[/tex]
Không khí càng ẩm thì độ ẩm tỉ đối của nó càng cao.
Có thể đo độ ẩm của không khí bằng các ẩm kế : Am kế tóc, ẩm kế khô – ướt, ẩm kế điểm sương.
III. Ảnh hưởng của độ ẩm không khí.
Độ ẩm tỉ đối của không khí càng nhỏ, sự bay hơi qua lớp da càng nhanh, thân người càng dễ bị lạnh.
Độ ẩm tỉ đối cao hơn [tex]80^o/_o[/tex] tạo điều kiện cho cây cối phát triển, nhưng lại lại dễ làm ẩm mốc, hư hỏng các máy móc, dụng cụ, …
Để chống ẩm, người ta phải thực hiện nhiều biện pháp như dùng chất hút ẩm, sấy nóng, thông gió, …