Tại sao nước ướt, lửa lại nóng?

Chúng ta luôn hiển nhiên biết rằng nước ướt, lửa tạo ra nhiệt gây nóng. Nhưng điều gì làm cho nướt ước và lửa nóng? Chắc không phải ai trong chúng ta cũng thắc mắc về điều này.

Câu trả lời cho câu hỏi có vẻ ngớ ngẩn trên sẽ có trong bài viết dưới đây.

Tại sao nước ướt?

Dưới đây là giải đáp cho câu hỏi “tại sao nước ướt” được đăng tải trên website Đại học University of California, Santa Barbara (UCSB).

Nước là một chất lỏng, có thể làm cho các vật liệu rắn khác bị ướt nhưng nước không tự ướt.

Độ ẩm là khả năng bám vào bề mặt vật rắn của chất lỏng. Khi chất lỏng dính vào bề mặt vật liệu thì thứ đó ẩm ướt.

Một vật thể ướt hay khô phụ thuộc vào sự cân bằng giữa lực dính (hai thứ khác nhau dính vào nhau) và lực liên kết (hai thứ giống nhau dính vào nhau).

Lực liên kết là lực hấp dẫn trong chất lỏng, đây là yếu tố khiến các phân tử trong chất lỏng dính lại với nhau. Lực liên kiết và sức căng bề mặt vật thể có liên quan với nhau. Nếu lực liên kết mạnh, các phân tử trong chất lỏng rất gần nhau, điều này khiến chúng không lan rộng trên bề mặt của một vật thể. Còn lực dính là lực hấp dẫn giữa bề mặt vật liệu và chất lỏng. Nếu lực dính mạnh, chất lỏng sẽ lan rộng ra bề mặt.

Vì vậy, sự cân bằng giữa hai lực này sẽ quyết định bề mặt vật thể ướt như thế nào.

• Nếu lực liên kết (chất lỏng-lỏng) yếu hơn lực dính (chất lỏng-rắn): Vật liệu bị ướt và chất lỏng lan rộng cố gắng tối đa hóa sự tiếp xúc với bề mặt.
• Nếu lực liên kết (chất lỏng-lỏng) lớn hơn lực dính (chất lỏng-rắn): Vật liệu sẽ không bị ướt (khô), chất lỏng có xướng hướng kết thành một giọt hình cầu, giảm thiểu tối đa sự tiếp xúc.

Nước thực sự có liên kết hydro nên có lực liên kết khá cao. Vì vậy, so với một số chất lỏng như acetone hoặc rượu, khả năng làm ướt bề mặt của nước kém hơn. Thậm chí có những chất lỏng không làm ướt vật liệu, ví dụ như thủy ngân.

Khi thêm chất tẩy rửa vào, lực liên kết của nước giảm đi khiến khả năng làm ướt của nó tốt hơn.

Điều trên giúp chúng ta lý giải tại sao cũng là chất lỏng nhưng nước, dầu ăn, sữa… lại có mức độ làm ướt khác nhau.

Tại sao lửa lại nóng?

Theo trang Thoght.co, trong quá trình đốt cháy, liên kết hóa học bị phá vỡ và hình thành, giải phóng năng lượng nhiệt. Đốt cháy khiến oxy và nhiên liệu biến thành carbon dioxide và nước. Để phản ứng diễn ra cần phải có năng lượng phá vỡ liên kết giữa các nguyên tử oxy và trong nhiên liệu. Khi các nguyên tử liên kết với nhau thành carbon dioxide và nước, năng lượng được giải phóng nhiều hơn.

Cả ánh sáng và nhiệt đều được giải phóng dưới dạng năng lượng và hiện hữu dưới dạng ngọn lửa. Ngọn lửa phát sáng từ các khí bị ion hóa còn than hồng phát sáng bởi vật chất đủ nóng để phát ra ánh sáng sợi đốt.

Tóm lại, năng lượng dự trữ trong nhiên liệu được giải phóng đột ngột khiến lửa nóng. Năng lượng được giải phóng nhiều hơn nhiều so với năng lượng cần thiết để bắt đầu phản ứng hóa học.

• Các nhà khoa học chế tạo thành công ‘pin Mặt Trời ngược’ tạo được điện ở trong bóng tối
• Điều tồi tệ gì sẽ xảy ra với Trái Đất nếu nước biển không còn mặn?