Chất khí là tập hợp các nguyên tử hay phân tử hay các hạt nói chung. Trong đó các hạt có thể tự do chuyển động trong không gian. Lực tương tác giữa các hạt rất yếu. Và các hạt chủ yếu tương tác với nhau qua va chạm ngẫu nhiên, hoặc với thành vật chứa. Để tìm hiểu thêm những thông tin về chất khí mời các bạn theo dõi bài viết dưới đây.
Contents
Chất khí là gì?
Khái niệm về chất khí
Chất khí là tập hợp các nguyên tử hay phân tử hay các hạt nói chung. Trong đó các hạt có thể tự do chuyển động trong không gian. Lực tương tác giữa các hạt rất yếu. Và các hạt chủ yếu tương tác với nhau qua va chạm ngẫu nhiên, hoặc với thành vật chứa.
Các hạt chuyển động với tốc độ và hướng ngẫu nhiên. Và vận tốc của các hạt chỉ thay đổi đáng kể thông qua các va chạm ngẫu nhiên với nhau hoặc với thành vật chứa.
Cấu tạo chất khí
Cấu trúc và tính chất của chất khí :
– Mỗi chất khí được tạo thành từ các phân tử giống hệt nhau. Mỗi phân tử có thể có một hoặc nhiều nguyên tử.
– Khi đựng trong bình kín, chất khí chiếm toàn bộ dung tích của bình chứa – ta nói chất khí có tính bành trướng.
– Chất khí dễ nén, khi tăng áp suất tác dụng lên một lượng khí thì thể tích chất khí giảm đi đáng kể.
– Chất khí có khối lượng riêng nhỏ hơn chất rắn và chất lỏng.
Lượng chất và mol
– Lượng chất chứa trong một vật được xác định theo số phân tử hay nguyên tử chứa trong chất ấy.
– Lượng chất đo bằng mol: 1 mol là lượng chất trong đó số phân tử hay nguyên tử bằng số nguyên tử chứa trong 12g cacbon 12.
– Số Avôgađrô : NA = 6,02.1023 mol-1.
– Khối lượng mol kí hiệu là : (đọc là muy). Ở đktc 1mol (to = 0oC và po = 1atm) thể tích 1 mol khí bất kì đều bằng V0 = 22,4 l/mol.
– Khối lượng 1 phân tử khí: 
.
– Số mol chứa trong khối lượng m của một chất: 
– Số phân tử hay nguyên tử chứa trong khối lượng m của một chất: 
– Mật độ phân tử khí (n) là số phân tử khí có trong một đơn vị thế tích: 
Trạng thái vật chất
Thông thường vật chất tồn tại ở trạng thái rắn khi nhiệt độ thấp. Vật chất chuyển sang trạng thái lỏng ở nhiệt độ cao hơn (thông qua hiện tượng nóng chảy). Và rồi chuyển sang trạng thái khí khi nhiệt độ được tiếp tục nâng lên (hiện tượng bay hơi). Và cuối cùng là chuyển sang trạng thái plasma ở nhiệt độ rất cao.
Cũng có những chất có thể chuyển ngay từ trạng thái rắn sang trạng thái khí ở điều kiện thích hợp (hiện tượng thăng hoa).
Đặc điểm của chất khí
Mặc dù chuyển động của các hạt trong chất khí là ngẫu nhiên, vận tốc của chúng có thể được mô tả theo thống kê bằng các phân bố như phân bố Maxwell-Boltzmann, phân bố Fermi hay phân bố Bose. Các phân bố này cho thấy sự phụ thuộc của dải biến đổi của vận tốc, cũng như vận tốc trung bình, vào nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao thì vận tốc trung bình của các hạt càng tăng và ngược lại.
Thuyết động học mô tả một chất khí là tập hợp của một số lượng lớn các hạt siêu vi (nguyên tử hoặc phân tử). Các hạt này đều chuyển động nhanh không ngừng. Và có sự ngẫu nhiên trong những lần chúng va chạm với nhau và với thành vật chứa.
Chất Khí lý tưởng
Khí lý tưởng là một loại chất khí tưởng tượng, các phân tử là những chất điểm. Chứa các hạt giống nhau có kích thước vô cùng nhỏ so với thể tích của khối khí. Chuyển động hỗn loạn không ngừng và không tương tác với nhau. Chúng chỉ va chạm đàn hồi với tường bao quanh khối khí. Từ khí lý tưởng, ta có thể suy ra gần đúng tính chất của các khí thực.
Khí lý tưởng mô tả như trên có thể là xấp xỉ gần đúng cho khí thực. Dù cho khí thực không có các tính chất trên. Khi khí thực ở trạng thái áp suất cao và nhiệt độ thấp. Lực tương tác giữa các hạt trong khí (các phân tử hay nguyên tử) có ảnh hưởng đáng kể trong các tính chất của khí.
Thuyết động học của chất khí
Chất khí gồm các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
Những phân từ này có cùng khối lượng.
Các phân tử chuyển động hỗn loạn, không ngừng.
Các phân tử chuyển động nhanh, va chạm đàn hồi lẫn nhau và với thành bình, tạo áp suất lên thành bình.
Động năng trung bình của các phân tử khí chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của hệ.
Nhiệt độ của chất khí càng cao thì chúng chuyển động càng nhanh.
Năm 1738, Daniel Bernoulli xuất bản Hydrodynamica, đặt nền móng cho Thuyết động học chất khí. Bernoulli thừa nhận lý thuyết vẫn còn được dùng đến ngày nay là chất khí bao gồm rất nhiều các phân tử chuyển động liên tục theo mọi hướng. Lực tác động của chúng lên bề mặt tạo nên áp suất. Và nhiệt chính là động năng của chuyển động đó. Lý thuyết này đã không được chấp nhận ngay tại thời điểm đó, vì vẫn chưa có Định luật bảo toàn năng lượng. Và các nhà khoa học vẫn chưa thể khẳng định sự va chạm giữa các phân tử với thành bình là chuyển động đàn hồi.
Trên đây là những thông tin liên quan đến chất khí do Luật Trẻ Em đã tổng hợp và chia sẻ đến các bạn. Hy vọng rằng với những chia sẻ trên đây sẽ giúp bạn có thêm nhiều thông tin hơn về chất khí bạn nhé!
Đăng bởi: Trường Tiểu học Thủ Lệ
Chuyên mục: Tổng hợp
