Bài 6. Nhiệt hóa hơi riêng

1. Kiến thức trọng tâm

1.1. Quá trình hóa hơi

Hóa hơi là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí.

Có hai hình thức:

Bay hơi: xảy ra ở mặt thoáng chất lỏng, tại mọi nhiệt độ.

Sôi: xảy ra trong toàn bộ chất lỏng, ở nhiệt độ xác định (ứng với áp suất xác định).

1.2. Nhiệt hóa hơi riêng

Nhiệt hóa hơi riêng của một chất là nhiệt lượng cần cung cấp để làm hóa hơi hoàn toàn 1 kg chất lỏng ở nhiệt độ sôi.

• Kí hiệu: L

• Đơn vị: J/kg

1.3. Công thức tính nhiệt lượng hóa hơi

$$\text{Q=Lm}$$

Trong đó:

• $Q$: nhiệt lượng cung cấp (J)

• $m$: khối lượng chất lỏng hóa hơi (kg)

• $L$: nhiệt hóa hơi riêng (J/kg)

1.4. Giá trị thường gặp

• Nước:$\text{L=2,3×}{10}^6\text{ J/kg}$

2. HIỂU SÂU BẢN CHẤT

💡 Trong quá trình sôi:

• Chất lỏng vẫn nhận nhiệt lượng liên tục.

• Nhiệt độ không đổi.

• Nhiệt lượng nhận được dùng để thắng lực liên kết giữa các phân tử và đưa các phân tử thoát khỏi chất lỏng.

💡 Nhiệt hóa hơi riêng càng lớn:

• Cần nhiều nhiệt lượng hơn để hóa hơi cùng một khối lượng chất lỏng.

💡 Nhiệt hóa hơi riêng thường lớn hơn rất nhiều so với nhiệt nóng chảy riêng.

💡 Bay hơi làm giảm nhiệt độ chất lỏng vì các phân tử có động năng lớn thoát ra trước.

💡 Khi nước sôi:

• Nhiệt độ vẫn giữ ở khoảng 100°C (ở áp suất khí quyển tiêu chuẩn).

• Nhiệt lượng cung cấp chủ yếu dùng cho quá trình hóa hơi.

3. GHI NHỚ NHANH

• Hóa hơi: lỏng → khí.

• Bay hơi: xảy ra ở mọi nhiệt độ.

• Sôi: xảy ra ở nhiệt độ xác định.

• Ở áp suất không đổi, trong quá trình sôi nhiệt độ không đổi, trong quá trình sôi:

$$\mathrm{t=}hằ\text{ng s}\acute{\stackrel{ˆ}{o}}$$

• Công thức: $\text{Q=Lm}$ (Chất lỏng đã ở nhiệt độ sôi)

• Nước:

$$\text{L=2,3×}{10}^6\text{ J/kg}$$

• Nhiệt lượng hóa hơi dùng để tách các phân tử ra khỏi chất lỏng, không làm tăng nhiệt độ.

4. LƯU Ý CHO HỌC SINH

• Trong quá trình sôi ở áp suất không đổi, nhiệt độ của chất lỏng không đổi.

• Công thức

$$\text{Q=Lm}$$chỉ áp dụng khi chất lỏng đã ở nhiệt độ sôi.

• Luôn đổi khối lượng về đơn vị kg.

• Cần tách riêng giai đoạn đun nóng và giai đoạn hóa hơi khi giải bài toán nhiều bước.

• Phân biệt nhiệt hóa hơi riêng $L$ với nhiệt dung riêng $c$.