Tại sao một số vật thể cháy trong khi những vật khác tan chảy?

Bạn yêu điện lực như thế nào? Nó cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử yêu thích của bạn. Nó có khả năng làm mát bạn trong mùa hè và làm ấm bạn vào mùa đông. Nó chiếu sáng con đường của bạn khi Mặt Trời lặn.

Tuy nhiên, khi một trận bão giông xảy ra và mang theo sét và sấm, bạn có thể mất điện nếu các thành phần điện quan trọng, như máy biến áp, bị sét đánh. Trong tình huống như vậy, bạn làm gì?

Bạn có thể ngồi trong bóng tối và kiên nhẫn chờ đèn sáng trở lại, nhưng điều đó có thể rất nhàm chán. Thay vào đó, bạn có thể lấy đèn pin để tiếp tục đọc sách yêu thích của mình. Bạn có thể tưởng tượng ra điều gì cho trẻ em trong quá khứ, trước sự ra đời của điện lực? Đọc sách dưới ánh sáng nhẹ của đèn nến mỗi tối đã như thế nào?

Nếu bạn từng quan sát một cây nến đang cháy, bạn có thể nhận thấy một điều hấp dẫn. Phần của cây nến mà bạn đốt, được gọi là đầu đốt, cháy. Nhưng phần còn lại của cây nến thì tan chảy. Vậy, tại sao một số chất liệu cháy trong khi những chất khác tan chảy?

Mặc dù có vẻ như cháy và tan chảy là hai mặt của cùng một đồng xu, nhưng thực tế chúng là hai quá trình khác nhau. Các vật liệu khác nhau phản ứng khác nhau khi tiếp xúc với nhiệt.

Tan chảy là một quá trình vật lý liên quan đến sự chuyển tiếp của chất từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng của nó. Trên mặt khác, cháy là một quá trình hóa học liên quan đến sự phân hủy của chất và sự biến đổi của nó thành các chất khác nhau.

Ví dụ, khi một viên đá băng tan chảy, nó chuyển từ dạng viên đá băng rắn thành nước lỏng. Tuy nhiên, nó vẫn là cùng một chất: nước. Ngược lại, khi gỗ cháy, nó trải qua một quá trình biến đổi từ thành phần ban đầu của nó (cellulose, lignin, nước, v.v.) thành các chất mới (than củi, metanol, carbon dioxide, v.v.).

Các chất liệu cháy thay vì tan chảy có nhiệt độ cháy thấp hơn nhiệt độ chảy của chúng. Trước khi có cơ hội đạt đến nhiệt độ đủ cao để tan chảy, chúng phản ứng với oxy trong không khí và cháy.

Điều này là đúng với gỗ. Bạn có thể đã quan sát rằng gỗ không tan chảy khi tiếp xúc với nhiệt. Thay vào đó, gỗ phản ứng với oxy trong không khí và cháy, tạo ra than củi, tro và các chất khác.

Nếu bạn đã từng cố gắng biến than củi, tro và các mảnh vụn khác từ một đám lửa trại trở lại thành gỗ, bạn sẽ biết rằng điều đó không thể. Điều này bởi vì đã xảy ra một quá trình thay đổi hóa học. Tuy nhiên, nếu bạn có nước lỏng, bạn có thể làm lạnh nó đến điểm đông và gây ra sự chuyển tiếp giai đoạn trở lại trạng thái rắn.

Thử ngay

Bạn háo hức muốn tìm hiểu thêm về nhiệt độ? Hãy khám phá những hoạt động sau đây với bạn bè hoặc người thân:

  • Với sự giúp đỡ của một người bạn người lớn hoặc thành viên trong gia đình, tìm một cây nến và một cây bật lửa. Châm cháy mặt trên của nến và quan sát nó trong một khoảng thời gian. Cách mà mặt trên của nến và sáp nến khác nhau như thế nào? Không phải là thú vị khi chứng kiến sự cháy và sự tan chảy xảy ra đồng thời ngay bên cạnh nhau?
  • Dưới sự hướng dẫn của một người bạn người lớn hoặc thành viên trong gia đình, khởi đầu một vụ cháy trong lò sưởi. Nếu bạn không có lò sưởi, bạn luôn có thể châm cháy ở ngoài trời trong một lò đốt. Bạn cũng có thể đến công viên và xây dựng một đống lửa! Quan sát gỗ một cách tận tâm khi nó bắt đầu cháy. Nhanh chóng nó biến thành tro như thế nào? Bạn tưởng tượng gỗ sẽ trông như thế nào nếu nó có khả năng tan chảy?
  • Để có thêm kiến thức về quá trình chuyển đổi vật lý giai đoạn, lấy một vài viên đá từ tủ lạnh. Đặt chúng vào một bát và quan sát khi chúng bắt đầu tan chảy. Nếu có thể, sử dụng máy sấy tóc để áp dụng nhiều nhiệt và làm nhanh quá trình tan chảy. Khi tất cả nước đông lạnh đã chuyển thành nước lỏng, chuyển sang một cái nồi và đun nó trên bếp cho đến khi nó đạt đến điểm sôi. Tiếp tục quan sát khi nó bay hơi thành khí. Bạn có biết ơn rằng nước không thể bị châm cháy?

Các nguồn cảm hứng

  • http://www.yalescientific.org/2010/05/everyday-qa-can-you-melt-a-wooden-log/
  • http://facts4kids.blogspot.com/2012/05/why-do-some-things-melt-and-some-things.html

1. Tại sao một số vật liệu cháy trong khi một số vật liệu tan chảy?

Một số vật liệu cháy trong khi một số vật liệu tan chảy do thành phần hóa học và cách chúng phản ứng với nhiệt. Khi một chất bị cháy, nó trải qua một phản ứng hóa học với oxi, giải phóng nhiệt và ánh sáng. Vật liệu cháy, như gỗ hoặc giấy, chứa các nguyên tử cacbon và hydro có thể phản ứng với oxi để tạo ra carbon dioxide và hơi nước. Trong khi đó, khi một chất tan chảy, nó chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng do tăng nhiệt độ. Điều này xảy ra khi cấu trúc phân tử của chất bị phá vỡ, cho phép các hạt di chuyển tự do hơn. Điểm nóng chảy của một chất phụ thuộc vào lực tương tác giữa phân tử và sức mạnh của các liên kết phân tử.

2. Nguyên nhân gây cháy cho một chất là gì?

Một chất cháy khi nó trải qua một phản ứng hóa học với oxi trong môi trường có nhiệt. Quá trình này được gọi là đốt cháy. Đốt cháy xảy ra khi các nguyên tử hoặc phân tử của chất kết hợp với nguyên tử oxi để tạo thành các hợp chất mới. Sự giải phóng năng lượng nhiệt và ánh sáng là kết quả của phản ứng hóa học này. Khả năng cháy của một chất phụ thuộc vào thành phần hóa học và khả năng của nó để phản ứng với oxi. Các chất chứa các nguyên tử cacbon và hydro, như các vật liệu hữu cơ, thường cháy được và có thể cháy trong môi trường có đủ lượng oxi và nhiệt độ đủ cao.

3. Tại sao một số chất tan chảy thay vì cháy?

Các chất tan chảy thay vì cháy khi chúng tiếp xúc với nhiệt. Quá trình tan chảy xảy ra khi một chất rắn được đun nóng đến một nhiệt độ cao hơn điểm tan chảy của nó, làm cho cấu trúc phân tử của chất bị phá vỡ. Không giống như cháy, quá trình tan chảy không liên quan đến phản ứng hóa học với oxi. Thay vào đó, sự tăng nhiệt độ làm cho các hạt trong chất có đủ năng lượng để vượt qua lực tương tác giữa chúng. Điều này cho phép chất chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng. Điểm nóng chảy của một chất được xác định bởi cấu trúc phân tử của nó và sức mạnh của lực tương tác giữa các phân tử. Các chất có lực tương tác giữa phân tử mạnh hơn thường có điểm nóng chảy cao hơn.

4. Có thể chất cùng cháy và tan chảy không?

Đúng, chất có thể cùng cháy và tan chảy, nhưng hai quá trình này có sự khác biệt. Cháy liên quan đến một phản ứng hóa học với oxi, trong khi tan chảy là một sự thay đổi vật lý do tăng nhiệt độ. Một số chất, như sáp nến hoặc bơ, có thể cùng tan chảy và cháy. Khi những chất này được đun nóng, ban đầu chúng tan chảy và chuyển thành trạng thái lỏng. Nếu nhiệt độ tiếp tục tăng và có đủ oxi có mặt, chất tan chảy có thể cháy. Tuy nhiên, không phải tất cả các chất đều có thể cháy, vì thành phần hóa học của chúng có thể không cho phép phản ứng với oxi, ngay cả ở nhiệt độ cao.

5. Những yếu tố nào quyết định liệu một chất có cháy hay tan chảy?

Nhiều yếu tố quyết định liệu một chất có cháy hay tan chảy. Thành phần hóa học của chất đóng vai trò quan trọng. Các chất cháy chứa các nguyên tử như cacbon và hydro có thể phản ứng với oxi để tạo ra cháy. Ngược lại, những chất không chứa các nguyên tử này hoặc có liên kết phân tử mạnh khó có khả năng cháy. Sức mạnh của lực tương tác giữa các phân tử cũng ảnh hưởng đến việc một chất có tan chảy hay không. Các chất có lực tương tác giữa phân tử yếu hơn có khả năng tan chảy ở nhiệt độ thấp hơn, trong khi những chất có lực tương tác mạnh hơn yêu cầu nhiệt độ cao hơn để tan chảy. Ngoài ra, sự có mặt của oxi và lượng nhiệt được áp dụng là các yếu tố quan trọng trong việc xác định liệu một chất có bắt lửa và cháy hay chỉ đơn giản là tan chảy.

6. Một chất có thể cháy mà không tan chảy?

Đúng, một chất có thể cháy mà không tan chảy. Cháy là một phản ứng hóa học xảy ra khi một chất phản ứng với oxi, giải phóng nhiệt và ánh sáng. Khả năng cháy được xác định bởi thành phần hóa học của chất và khả năng của nó để phản ứng với oxi. Một số chất, như gỗ hoặc giấy, có thể cháy mà không tan chảy do cấu trúc phân tử của chúng cho phép phản ứng hóa học với oxi. Trong khi đó, tan chảy là một sự thay đổi vật lý xảy ra khi một chất rắn được đun nóng đến nhiệt độ tan chảy và chuyển sang trạng thái lỏng. Nó không liên quan đến phản ứng hóa học với oxi. Do đó,

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *