Vận dụng mô hình động học phân tử, hãy giải thích nguyên nhân gay ra sự bay hơi

Giải Vật lí 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Sự chuyển thể

Câu hỏi 9 trang 12 Vật Lí 12: Vận dụng mô hình động học phân tử, hãy giải thích nguyên nhân gay ra sự bay hơi

Lời giải:

- Các phân tử nước trong chất lỏng liên tục chuyển động ngẫu nhiên. Năng lượng nhiệt động của chúng phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường. Nếu nhiệt độ tăng, năng lượng nhiệt động của các phân tử cũng tăng.

- Khi một phân tử nước nhận đủ năng lượng từ môi trường xung quanh (thường do tăng nhiệt độ), nó có khả năng vượt qua lực liên kết với các phân tử lân cận. Các phân tử có thể bắt đầu rơi vào trạng thái hơi, nghĩa là chúng chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi.

- Trong trạng thái lỏng, các phân tử nước tương tác với nhau thông qua lực liên kết hidro và lực Van der Waals. Để bay hơi, phải vượt qua lực liên kết này. Khi nhiệt độ tăng, lực liên kết trở nên yếu hơn, giúp phân tử thoát khỏi trạng thái lỏng.

- Các phân tử ở gần bề mặt chất lỏng có ít phân tử lân cận hơn so với những phân tử ở bên trong. Các phân tử ở bề mặt có khả năng phân tán và bay hơi dễ dàng hơn do không có lực liên kết mạnh mẽ từ tất cả các hướng.

- Khi nhiệt độ tăng, năng lượng nhiệt động của phân tử tăng, làm tăng tốc độ bay hơi. Nhiệt độ chính là yếu tố quyết định sự nhanh chậm của sự bay hơi theo mô hình động học phân tử.