Khí nén là gì? Tại sao chúng ta sử dụng nó?
11 tháng mười, 2024
Khí nén ở xung quanh chúng ta, nhưng chính xác thì nó là gì? Hãy để chúng tôi giới thiệu với bạn về thế giới của khí nén và các hoạt động cơ bản của máy nén khí.
Để hiểu cách khí nén hoạt động, một phần giới thiệu cơ bản về vật lý sẽ rất hữu ích. Chúng ta sẽ bắt đầu bằng cách giải thích cấu trúc của vấn đề. Sau đó, bạn sẽ tìm hiểu thêm về bốn giai đoạn khác nhau của vật chất và các phân tử của nó.
Tất cả vật chất, dù ở dạng khí, lỏng hay rắn, đều được cấu tạo từ các nguyên tử. Nguyên tử vì thế là những đơn vị cơ bản cấu thành vật chất, mặc dù chúng hầu như luôn tồn tại dưới dạng một phần của phân tử.
Phân tử là tập hợp nhiều nguyên tử liên kết với nhau, có thể là cũng loại hoặc khác loại. Mỗi nguyên tử bao gồm một hạt nhân đặc, chứa các proton và neutron, được bao quan bởi các electron nhỏ, nhẹ và quay nhanh.
Ngoài ra còn có các loại hạt cấu tạo khác, tuy nhiên chúng không ổn định. Tất cả các hạt này đều có bốn đặc tính:
Số lượng proton trong hạt nhân bằng số nguyên tử của nguyên tử. Tổng số proton và số neutron xấp xỉ bằng tổng khối lượng nguyên tử vì các electron gần như không thêm khối lượng.
Thông tin này được tìm thấy trên biểu đồ định kỳ. Vỏ electron chứa cùng số lượng electron như proton có trong hạt nhân. Điều này có nghĩa là nguyên tử thường trung tính về điện.
Bạn có biết?
Nhà vật lý người Đan Mạch, Niels Bohr, đã giới thiệu mô hình cấu trúc nguyên tử vào năm 1913. Ông chứng minh rằng nguyên tử chỉ có thể tồn tại ở một trạng thái gọi là trạng thái đứng yên và với một mức năng lượng xác định. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác, một lượng tử bức xạ sẽ được phát ra. Hiện tượng này được gọi là photon.
Những chuyển đổi khác nhau này thể hiện dưới dạng ánh sáng với các bước sóng khác nhau. Trong máy quang phổ, chúng xuất hiện dưới dạng các vạch trong phổ vạch của nguyên tử.
Ở trạng thái rắn, các phân tử được đóng gói chặt chẽ trong một cấu trúc lưới với liên kết mạnh. Ở nhiệt độ trên không tuyệt đối, một số độ chuyển động phân tử xảy ra. Ở trạng thái này, có rung động xung quanh vị trí cân bằng, trở nên nhanh hơn khi nhiệt độ tăng.
Khi một chất ở trạng thái rắn được gia nhiệt quá nhiều, các phân tử di chuyển và vỡ ra. Chất sau đó tan chảy và chuyển đổi thành chất lỏng. Nếu chất lỏng được gia nhiệt thêm, liên kết của các phân tử bị vỡ, và chất lỏng chuyển sang trạng thái khí. Sau đó, nó giãn nở theo tất cả các hướng và trộn lẫn với các khí khác trong phòng.
Khi các phân tử khí nguội đi, chúng mất tốc độ và liên kết lại với nhau để tạo ra sự ngưng tụ. Tuy nhiên, nếu các phân tử khí được gia nhiệt thêm, chúng sẽ phân hủy thành các hạt phụ riêng lẻ và tạo thành một plasma gồm các electron và hạt nhân nguyên tử.
Bài viết này cung cấp kiến thức cơ bản về cấu tạo của vật chất và cách vật chất thay đổi.
Điều này rất hữu ích vì hệ thống khí nén thường trải qua sự thay đổi nhiệt độ nhanh chóng, khiến các hạt chuyển từ trạng thái khí sang lỏng.
Nếu bạn muốn biết thêm thông tin về cách điều này ảnh hưởng cụ thể đến thiết bị của bạn, chúng tôi khuyến nghị bạn tìm hiểu về hệ thống sấy khí. Với bất kỳ máy nén khí nào, việc hạn chế tối đa sự tích tụ độ ẩm là rất quan trọng.
Cấu trúc vật chất đề cập đến cách các nguyên tử và phân tử được sắp xếp trong các chất khác nhau. Vật chất có thể tồn tại ở ba trạng thái chính: rắn, lỏng và khí. Cấu trúc của vật chất có thể thay đổi tùy thuộc vào trạng thái của nó và loại nguyên tử hoặc phân tử tạo nên nó.
Trong chất rắn, các nguyên tử được đóng gói chặt chẽ với nhau và rung tại chỗ. Trong chất lỏng, các nguyên tử lan rộng hơn và di chuyển xung quanh nhau. Trong khí, các nguyên tử lan rộng và di chuyển tự do theo tất cả các hướng. Nghiên cứu cấu trúc vật chất là một phần cơ bản của hóa học và vật lý.
Đơn vị xây dựng của vật chất là nguyên tử. Các nguyên tử là các đơn vị nhỏ nhất của một nguyên tố duy trì các đặc tính hóa học của nó và bao gồm các proton, neutron và electron. Chúng kết hợp để tạo thành các phân tử, tạo nên tất cả các chất. Hiểu các nguyên tử là điều cần thiết trong hóa học, vật lý và khoa học vật liệu, vì chúng là nền tảng của mọi vật chất trong vũ trụ.
Có bốn dạng vật chất chính: chất rắn, chất lỏng, khí và plasma. Chất rắn có hình dạng và thể tích cố định, chất lỏng có hình dạng của bình chứa nhưng có thể tích xác định, khí giãn nở để lấp đầy bất kỳ không gian nào, và plasma bao gồm các hạt có năng lượng cao được tìm thấy trong các ngôi sao và sét.
Cấu trúc vật chất đề cập đến cách các nguyên tử và phân tử được sắp xếp trong các chất khác nhau. Vật chất có ba trạng thái chính: rắn, lỏng và khí. Cấu trúc của vật chất có thể thay đổi tùy thuộc vào trạng thái của nó và loại nguyên tử hoặc phân tử tạo nên nó.
Trong chất rắn, các nguyên tử được đóng gói chặt chẽ với nhau và rung tại chỗ. Trong chất lỏng, các nguyên tử lan rộng hơn và di chuyển xung quanh nhau. Trong khí, các nguyên tử lan rộng và di chuyển tự do theo tất cả các hướng. Nghiên cứu cấu trúc vật chất là một phần cơ bản của hóa học và vật lý.
Nếu bạn đang tìm cách áp dụng kiến thức này để cải thiện hiệu quả của hệ thống hoặc có câu hỏi về cách khí hoạt động trong điều kiện nén, các chuyên gia của chúng tôi sẽ sẵn sàng trợ giúp.
11 tháng mười, 2024
Khí nén ở xung quanh chúng ta, nhưng chính xác thì nó là gì? Hãy để chúng tôi giới thiệu với bạn về thế giới của khí nén và các hoạt động cơ bản của máy nén khí.
4 tháng tám, 2022
Để hiểu rõ nguyên lý của khí nén, một vài giới thiệu cơ bản về hiện tượng vật lý sẽ giúp ích rất nhiều. Chúng ta bắt đầu tìm hiểu về các đơn vị vật lý khác nhau để đo áp suất, nhiệt độ và công suất nhiệt.
22 tháng tư, 2022
Hiểu rõ cách tính công, công suất và lưu lượng trong khí nén. Thông tin chi tiết về các đơn vị đo lường và phương pháp tính toán. Khám phá ngay!
Hiểu rõ cách các nguyên tử và phân tử sắp xếp giúp tối ưu hóa thiết kế và vận hành hệ thống khí nén, đặc biệt trong việc kiểm soát áp suất và nhiệt độ.
Khi bị nén, các phân tử khí tiến lại gần nhau, làm tăng nhiệt độ và áp suất. Việc kiểm soát quá trình này giúp tránh hao phí năng lượng và tăng tuổi thọ thiết bị.
Plasma được sử dụng trong cắt kim loại, xử lý bề mặt, và công nghệ bán dẫn nhờ khả năng tạo ra nhiệt độ cao và phản ứng mạnh với vật liệu.
Thông qua điều chỉnh nhiệt độ, áp suất và thể tích, kỹ sư có thể kiểm soát trạng thái của khí để phù hợp với yêu cầu vận hành.