SỰ BIẾN ĐỔI TRẠNG THÁI

Áp suất khí quyển (1643)

Nhà vật lý và toán học Italia, học trò của Galilée, E. Torricelli (1608-1647), vào năm 1643, lần đầu tiên đã đo được áp suất không khí.

Để chứng minh sự tồn tại của áp suất khí quyển ông đã sử dụng thủy ngân, một chất có khối lượng riêng lớn hơn nước 13 lần, để làm việc trên những chỗ cao dễ đo hơn. Ông đã đổ đầy thủy ngân vào một cái chén và một ống thủy tinh dài hàn kín một đầu, rồi úp ngược ống thủy tinh lên chén thủy ngân. Mức thủy ngân trong ống thủy tinh hạ xuống và dừng lại ở độ cao 76cm trên mặt tựdo của chén thủy ngân. Từ đó Torricelli đã suy ra rằng không khí tác dụng lên mặt đó một áp suất cân bằng với áp suất thủy tinh do cột thủy ngân cao 76cm trong ống gây ra. Ống Torricelli là khí áp kế đầu tiên. Thuật ngữ khí áp kế (barometre) do E. Mariotte, người Pháp đưa ra.

Năm 1647, các thí nghiệm nổi tiếng của B. Pascal (1623-1662), người Pháp, ở đỉnh núi Puy-de-Dôme đã xác nhận và bổ sung cho các nghiên cứu của Torricelli.

Chân không (1654)

Năm 1654, kỹ sư Đức O. von Guericke (1602-1686), người quê ở magdebourg, đã chế ra chiếc bơm chân không đầu tiên và đã giới thiệu nó trước giới quý tộc Saint-Empire.

Ông đã có ý tưởng ghép hai bán cầu rỗng bằng đồng đường kính 50 cm. Ông đã tạo ra chân không trong hình cầu ghép từ hai bán cầu đó và thắng một đôi ngựa vào mỗi bán cầu. Hai đôic ngựa đã cố kéo song các bán cầu vẫn không tác ra. Ông lại thêm mỗi bên một con ngựa song kết quả vẫn như thế . Mọi người hết sức kinh ngạc khi thấy phải tới tám con ngựa thắng vào mỗi bán cầu mới tách nổi chúng ra.

Sự giãn nở của chất khí (1661)

Năm 1661, nhà bác học tự nhiên Ailen R. Boyle (1627-1691) đã chứng minh được rằng thể tích và áp suất của một chất khí thay đổi theo chiều ngược nhau. Lúc đó ông đã quan tâm tới các thí nghiệm của van Helmont (xem Chất khí) và của Pascal (xem Áp suất khí quyển), và đã tập trung vào nghiên cứu tính nén được của các chất khí . Với một cái ống hình chữ J có chia độ và thủy ngân, Boyle đã chứng minh được rằng để giảm một nửa thể tích của không khí chứa trong ống thì phải tăng áp suất do thủy ngân gây ra lên gấp đôi.

Định luật Charles (1798)
Năm 1798, . Charles (1746-1823), nhà vật lý Pháp đam mê khí cầu (ông là người đầu tiên đã có ý tưởng bơm hiđro vào khí cầu), đã nêu lên định luật như sau: áp suất của một chất khí mà thể tích không đổi sẽ thay đổi theo nhiệt độ.

Định luật Gay-Lussac (1804)

Năm 1804, nhà vật lý và hóa học Pháp L. J. Gay-Lussac (1778-1850) đã phát hiện ra rằng thể tích của một chất khí ở một nhiệt độ đã cho t, liên hệ với thể tích ở 0oC (ở áp suất không đổi) bởi một hệ thức cũng kiểu như định luật Charles.

Khí lý tưởng (thế kỷ XIX)

Nhà vật lý Pháp É. Clapeyron (1799-1864) là người đầu tiên đã sử dụng khí lý tưởng.

Khí lý tưởng là một chất lưu lý tưởng, thuần túy lý thuyết, vốn biểu thị một trạng thái giới hạn của một chất khíthực có nhiệt độ tiến tới nhiệt độ không tuyệt đối (xem Nhiệt độ ở phần dưới) và áp suất trở nên rất cao.

Hóa lỏng chất khí

Nguồn gốc (1818)

Năm 1818, nhà vật lý Anh M. Faraday (1791-1867) đã tìm được cách hóa lỏng chất khí (nói cách khác là chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí) bằng cách tăng áp suất đồng thời làm lạnh nó. Là con trai một người thợ rèn, M. Faraday đã bắt đầu cuộc sống như một anh chạy việc vặt ở một hiệu bán sách, rồi sau đó trở thành thợ đóng sách. Say mê với sách vở, ông đã học vật lý và ghi tên vào các khóa học của ngài H. Davy, rồi sau đó trở thành người giúp việc cho ông ta. Năm 1818, ông đã chuyển sang nghiên cứu một hướng hoàn toàn mới lúc đó: tác động của áp suất và quá trình làm lạnh lên chất khí. Ông đã hóa lạnh được hiđro sunfua và anhiđrit sunfuric, nhưng ông đã không hóa lỏng được oxi, hiđro và nitơ.

Oxi lỏng (1877)
Năm 1877, L.-P. Cailletet (1832-1913), chủ một xưởng thợ rèn của Côte-d’Or (Bourgogne) đã phát minh ra một chiếc bơm cho phép tạo ra và duy trì được áp suất cỡ vài trăm atmotphe.

Ông đã hóa lỏng được oxi bằng cách gây ra sự giãn nở đột ngột của chất khí chứa trong một mao quản mà ở đó ông đã giảm áp suất từ 300 tới 1 atmotphe, điều đó khiến cho nhiệt độ hạ xuống tới -118,9oC.

Vài ngày sau khi thí nghiệm thành công đó, R.-P. Pictet (1848-1929), giáo sư vạt lý ở Đại học Giơnevơ đã công bố kết quả của các nghiên cứu tương tự.

Không khí lỏng (1895)

Năm 1895, nhà phát minh và nhà công nghiệp K. von Linde (1842-1934) đã hóa lỏng được không khí bằng cách nén và cho giãn nở với sự làm lạnh trung gian. Như vậy là ông đã điều chế được oxi lỏng gần như tinh khiết. năm 1902, nhà bác học G. Claude (1870-1960) đã phát minh ra một phương pháp khác để hóa lỏng không khí, bằng cách cho giãn nở chất khí với việc sản công bên ngoài. Xuất phát tự không khí khóa lỏng, ông đã tách được oxi, nitơ và agon lỏng bằng cách phân đoạn. Như vậy, ông đã tìm ra phương pháp công nghiệp đầu tiên để hóa lỏng chất khí.

Hiđro lỏng

Năm 1899, J. Dewar (1842-1923), người Anh, nhờ có phương pháp hóa lỏng không khí của Linde đã thu được hiđro lỏng sôi.

Heli lỏng (1908)

Năm 1908, nhà vật lý Hà Lan H. K. Onnes (1853-1926) đã hóa lỏng được heli trong phòng thí nghiệm gây lạnh nổi tiếng của ông ở Leyde. Heli là chất khí cuối cùng được hóa lỏng. Các nghiên cứu không vì thế mà dừng lại. Năm 1971, trong khi hóa lỏng heli 3 (đồng vị của heli thông thường, tức heli 4) xuống dưới 2,7 milikenvin, người ta đã phát hiện ra rằng chính nó cũng thể hiện hiện tượng siêu chảy (đã được khám phá trước đó đối với heli 4): đột nhớt của nó trở nên gần như bằng không.

Ta hãy nhớ rằng nhờ có H. K. Onnes mà năm 1911 đã có khám phá về tính siêu dẫn, một tính chất của một số kim loại và hợp kim, ở một nhiệt độ cực kỳ thấp, không còn có điện trở nữa.

Theo hoahoc.org

Posted on April 22, 2010, in Chất kỳ lạ-Phản ứng khác thuờng and tagged , , , , , , , , , , , , , . Bookmark the permalink. Leave a comment.

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: