Bài 1. Sự chuyển thể

Hướng dẫn 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.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Tốc độ bay hơi của nước biển, tức là quá trình chuyển từ trạng thái lỏng sang hơi, có thể bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố:

- Nhiệt độ: Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ bay hơi. Nước có thể bay hơi nhanh hơn ở nhiệt độ cao vì các phân tử nước có năng lượng nhiệt động lớn hơn.

- Ánh sáng mặt trời: Tác động của ánh sáng mặt trời có thể làm tăng nhiệt độ bề mặt nước, do đó ảnh hưởng đến tốc độ bay hơi.

- Độ ẩm không khí: Nếu không khí xung quanh có nhiều hơi nước, sự bay hơi sẽ chậm hơn vì không khí đã bão hòa hơi nước.

- Độ gió: Gió có thể loại bỏ lớp hơi nước gần bề mặt nước, giúp tăng tốc độ bay hơi.

- Áp suất không khí: Áp suất không khí cũng có thể ảnh hưởng đến tốc độ bay hơi, nhưng hiệu ứng này thường ít quan trọng hơn so với các yếu tố khác.

- Diện tích bề mặt nước: Diện tích bề mặt nước lớn hơn thì càng có nhiều nước có thể bay hơi, ảnh hưởng đến tổng lượng nước bay hơi.

- Tính chất của nước: Nước biển có chứa các chất phụ gia như muối, và các chất này cũng có thể ảnh hưởng đến tốc độ bay hơi.

- Các yếu tố địa hình: Địa hình xung quanh như núi, thung lũng cũng có thể ảnh hưởng đến tốc độ bay hơi do chúng tạo ra các điều kiện gió khác nhau.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Nhiệt lượng đã làm hóa hơi 1 lít nước trong ấm do sơ suất đó là:

Q = m.L = 1.2,3.10⁶ = 2,3.10⁶ J

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Cách cất giữ và bảo quản cồn trong điều kiện gia đình:

- Chọn một lọ hoặc chai sạch, khô, không có mùi để chứa cồn. Chắc chắn rằng nắp của lọ hoặc chai đóng chặt để tránh việc bay hơi.

- Bảo quản cồn ở nơi mát mẻ, thoáng khí, tránh ánh nắng trực tiếp và nhiệt độ cao.

- Tránh đặt cồn ở gần nguồn nhiệt hoặc nơi có nguy cơ cháy nổ.

- Nếu có thể, giữ cồn xa tầm tay của trẻ em và đặt ở nơi nổi bật để dễ nhận biết.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Mô hình động học phân tử giúp giải thích sự sôi của chất lỏng dựa trên sự chuyển động của các phân tử trong chất lỏng

- Các phân tử trong chất lỏng liên tục chuyển động ngẫu nhiên do năng lượng nhiệt động của chúng. Nhiệt độ tăng cao làm tăng động năng lượng của các phân tử, làm cho chúng chuyển động nhanh hơn và có năng lượng đủ để vượt qua lực tương tác giữa chúng.

- Trong trạng thái lỏng, các phân tử tương tác thông qua lực Van der Waals và các lực khác giữa chúng. Khi nhiệt độ tăng, lực liên kết giảm độ mạnh, và các phân tử có thể dễ dàng vượt qua những lực này.

- Sự sôi thường bắt đầu từ một số phân tử chất lỏng nhất định, được gọi là nhân chế nguyên tử (nucleus). Những phân tử này có đủ năng lượng để tạo ra một "lỗ trống" nhỏ trong chất lỏng, mà các phân tử khác có thể chui vào và tạo thành hơi.

- Khi những lỗ trống được tạo ra, diện tích bề mặt của chất lỏng tăng lên. Việc tạo ra hơi là một quá trình giảm diện tích bề mặt, nên nó giúp giảm sự căng bề mặt của chất lỏng.

- Khi hơi hình thành, nó tạo ra áp suất nội bộ trong chất lỏng, đẩy phân tử chất lỏng ra khỏi vị trí ban đầu và làm tăng tỷ lệ sôi.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Trên núi cao, áp suất không khí giảm do giảm trọng lực. Khi áp suất giảm, nhiệt độ sôi của nước cũng giảm. Bởi vì quá trình nấu ăn đòi hỏi nhiệt độ sôi đủ cao để thực hiện, nước sôi ở nhiệt độ thấp hơn 100°C tại núi cao có thể không đủ để nấu chín thực phẩm.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Đáp án D

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy thép:

Q = m.L

Trong đó:

- m là khối lượng thép (35 tấn = 35000 kg),

- L là nhiệt lượng nóng chảy riêng của thép (2,77.10⁵ J/kg).

Q = 35000. 2,77.10⁵ = 9,695.10⁹ J

b) Xác định lượng khí đốt cần sử dụng:

Lượng nhiệt lượng cần cung cấp từ khí đốt để làm nóng chảy thép sẽ bằng với nhiệt lượng được toả ra từ việc đốt cháy khí đốt.

Q_{khí đốt} = Q_thép

Lượng nhiệt lượng từ 1 kg khí đốt là 44.10⁶ J

Lượng khí đốt = \(\frac{{{Q_{thep}}}}{{{Q_{khidot}}}} = \frac{{9,{{695.10}^9}}}{{{{44.10}^6}}} = 220,34kg\)

c) Hậu quả cho môi trường và đời sống con người:

- Ô nhiễm không khí: Đốt cháy khí đốt thường sinh ra các khí như CO₂ , SO₂, NO_x và bụi mịn, góp phần làm tăng ô nhiễm không khí.

- Biến đổi khí hậu: Khí nhà máy có thể tạo ra khí nhà máy và tăng lượng khí nhà máy trong không khí, ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu.

- Ảnh hưởng đến sức khỏe con người: Các chất ô nhiễm có thể gây hại cho sức khỏe con người, đặc biệt là đối với những người sống gần nhà máy thép.

- Rủi ro tai nạn và an toàn lao động: Vận hành nhà máy thép có thể mang lại những rủi ro về tai nạn và an toàn lao động, đòi hỏi các biện pháp an toàn và quản lý chặt chẽ.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Để diệt các vi khuẩn có thể chỉ bị tiêu diệt ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi của nước ở điều kiện tiêu chuẩn (100 ℃), có thể sử dụng một số phương pháp sau đây:

- Tăng áp suất của môi trường nấu trên mức áp suất không khí thông thường. Khi áp suất tăng lên, điểm sôi của nước cũng tăng. Chẳng hạn, ở áp suất cao hơn, nước có thể sôi ở nhiệt độ cao hơn 100 ℃. Áp suất nấu nhanh là một phương pháp

- Thêm chất vào nước (như muối) để nâng cao nhiệt độ sôi của nước. Áp suất tăng lên khi nước kết hợp với chất tạo áp suất, và điều này có thể giúp diệt khuẩn ở nhiệt độ cao hơn.

- Sử dụng các chất diệt khuẩn (chẳng hạn như các dung dịch chứa clor hoặc hydrogen peroxide) để ngâm các dụng cụ y tế. Các chất diệt khuẩn này có thể hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn và giúp tiêu diệt các vi khuẩn.

Lưu ý rằng cần phải đảm bảo an toàn và hiệu quả của các phương pháp này trong môi trường y tế và tuân thủ các quy tắc về vệ sinh và khử trùng.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Hiện tượng rau xanh héo khi để ngoài nắng và cách hạn chế:

- Nguyên nhân héo nhanh: Rau xanh sau khi thu hoạch tiếp tục tiêu thụ năng lượng và nước thông qua quá trình hô hấp và quang hợp, nhưng khi bị cắt khỏi nguồn cung cấp nước và chất dinh dưỡng, chúng không thể duy trì tình trạng tươi tắn được nữa. Ánh nắng mặt trời cũng làm tăng tốc độ mất nước và chất dinh dưỡng.

- Cách hạn chế:

+ Đặt rau xanh vào tủ lạnh ngay sau khi thu hoạch để giữ nước và tươi tắn.

+ Đặt rau xanh vào túi chống hơi nước hoặc túi có khả năng thoáng khí để giảm tình trạng mất nước.

+ Phun nhẹ nước lên rau xanh để giữ độ ẩm.

+ Sử dụng các phương tiện giữ ẩm như hộp chứa nước hoặc giữ nước bằng chất gel chuyên dụng.

+ Thu hoạch vào buổi sáng hoặc buổi tối khi nhiệt độ thấp hơn để giảm tác động của nắng nóng.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)