Công dụng của khí trơ trong bóng đèn dây tóc

BÓNG ĐÈN DÂY TÓC

Đèn dây tóc là một loại bóng đèn khá phổ biến trong cuộc sống của chúng ta. Đèn hoạt động dựa vào sự phát sáng của dây tóc bóng đèn (thường là dây Vonfram) bị đốt nóng và được bảo vệ bên ngoài bởi lớp vỏ thủy tinh trong suốt. Bên trong bóng đã được hút hết chân không và bơm đầy khí trơ. Vậy lượng khí trơ được nạp đầy vào bóng đèn này có công dụng gì?

Nguyên lý hoạt động của bóng đèn dây tóc

Khi bóng đèn được lắp, dòng điện xoay chiều sẽ đi qua đuôi đèn và đến dây tóc. Khi đó điện trở của dây tóc sẽ tăng, làm nó nóng lên và dây tóc bóng đèn sẽ phát ra ánh sáng.  

KHÍ TRƠ LÀ GÌ?

Khí trơ (khí hiếm) một nhóm nguyên tố nằm ở vị trí thứ 18 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Đây là các khí không màu, không mùi, không vị. Trước đây các nhà khoa học gọi chúng là nhóm O. Các chất khí này không phản ứng hóa học ở điều kiện tiêu chuẩn. Mỗi loại khí trơ đều có những ứng dụng rất quan trọng trong đời sống, sản xuất.

CÔNG DỤNG CỦA KHÍ TRƠ TRONG BÓNG ĐÈN DÂY TÓC

Vì bóng đèn dây tóc hoạt động dựa trên sự đốt nóng nên khi bóng đèn sáng lên, nhiệt độ của khối khí trong bóng đèn cũng tăng lên. 

Trong quá trình bóng hoạt động, thể tích của bóng đèn không đổi. Theo định luật Charles, trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối ($p~ T hay \frac{p}{T} = hằng số$). Do đó, khi nhiệt độ của khí trơ trong bóng đèn tăng lên thì áp suất cũng tăng. Áp suất của khí trơ tăng lên nhưng không vượt quá áp suất của không khí bên ngoài, điều này giúp cho bóng đèn không bị cháy nổ.

Ngoài ra, vì chân không làm bốc hơi sợi dây đốt. Khi đèn cháy sáng, Vonfram sẽ bốc hơi cho đến ngưỡng bão hòa. Khi đèn tắt, hơi vonfram sẽ ngưng tụ thành những vệt muội than trên thành của bóng, khiến sợi đốt bị mảnh dần, và dễ bị đứt hẳn. Khí trơ giúp duy trì áp suất cao ngăn cản sự bốc hơi. Điều này giúp "tuổi thọ" của sợi đốt tăng cao. 

Sưu tầm và biên tập: Ngọc Hà.