SGK Vật Lí 10 - Bài 36. Sự Nở Vì Nhiệt Của Vật Rắn

• Home
• Lớp 1,2,3
  • Lớp 1
  • Giải Toán Lớp 1
  • Tiếng Việt Lớp 1
  • Lớp 2
  • Giải Toán Lớp 2
  • Tiếng Việt Lớp 2
  • Văn Mẫu Lớp 2
  • Lớp 3
  • Giải Toán Lớp 3
  • Tiếng Việt Lớp 3
  • Văn Mẫu Lớp 3
  • Giải Tiếng Anh Lớp 3
• Lớp 4
  • Giải Toán Lớp 4
  • Tiếng Việt Lớp 4
  • Văn Mẫu Lớp 4
  • Giải Tiếng Anh Lớp 4
• Lớp 5
  • Giải Toán Lớp 5
  • Tiếng Việt Lớp 5
  • Văn Mẫu Lớp 5
  • Giải Tiếng Anh Lớp 5
• Lớp 6
  • Soạn Văn 6
  • Giải Toán Lớp 6
  • Giải Vật Lý 6
  • Giải Sinh Học 6
  • Giải Tiếng Anh Lớp 6
  • Giải Lịch Sử 6
  • Giải Địa Lý Lớp 6
  • Giải GDCD Lớp 6
• Lớp 7
  • Soạn Văn 7
  • Giải Bài Tập Toán Lớp 7
  • Giải Vật Lý 7
  • Giải Sinh Học 7
  • Giải Tiếng Anh Lớp 7
  • Giải Lịch Sử 7
  • Giải Địa Lý Lớp 7
  • Giải GDCD Lớp 7
• Lớp 8
  • Soạn Văn 8
  • Giải Bài Tập Toán 8
  • Giải Vật Lý 8
  • Giải Bài Tập Hóa 8
  • Giải Sinh Học 8
  • Giải Tiếng Anh Lớp 8
  • Giải Lịch Sử 8
  • Giải Địa Lý Lớp 8
• Lớp 9
  • Soạn Văn 9
  • Giải Bài Tập Toán 9
  • Giải Vật Lý 9
  • Giải Bài Tập Hóa 9
  • Giải Sinh Học 9
  • Giải Tiếng Anh Lớp 9
  • Giải Lịch Sử 9
  • Giải Địa Lý Lớp 9
• Lớp 10
  • Soạn Văn 10
  • Giải Bài Tập Toán 10
  • Giải Vật Lý 10
  • Giải Bài Tập Hóa 10
  • Giải Sinh Học 10
  • Giải Tiếng Anh Lớp 10
  • Giải Lịch Sử 10
  • Giải Địa Lý Lớp 10
• Lớp 11
  • Soạn Văn 11
  • Giải Bài Tập Toán 11
  • Giải Vật Lý 11
  • Giải Bài Tập Hóa 11
  • Giải Sinh Học 11
  • Giải Tiếng Anh Lớp 11
  • Giải Lịch Sử 11
  • Giải Địa Lý Lớp 11
• Lớp 12
  • Soạn Văn 12
  • Giải Bài Tập Toán 12
  • Giải Vật Lý 12
  • Giải Bài Tập Hóa 12
  • Giải Sinh Học 12
  • Giải Tiếng Anh Lớp 12
  • Giải Lịch Sử 12
  • Giải Địa Lý Lớp 12

Trang Chủ › Lớp 10› Giải Vật Lý 10› Sách Giáo Khoa - Vật Lí 10› Bài 36. Sự nở vì nhiệt của vật rắn SGK Vật Lí 10 - Bài 36. Sự nở vì nhiệt của vật rắn

• 
• 
• 
• 

Sự Nơ Vì NHIỆT CỦA VẬT RẮN Nhiệt kế Nước chày ra Hình 36.2 Đổng hồ micromét Nước chảy vào a) Đặt một thanh đồng vào trong bình nước. Khi tăng dần nhiệt độ của nước từ tữ đến í, thanh đồng nở dài ra và đẩy đầu đo của đồng hồ micrômét dịch chuyển, làm kim của nó quay từ từ trên mặt thang đo (Hình 36.2). Ban đầu thanh đồng có nhiệt độ tữ = 20°C và độ dài l0 = 500 mm. Giá trị độ nở dài A/ của thanh đồng và độ tăng nhiệt độ Aí = t - t0 tương ứng của nó được ghi trong Bảng 36.1. Bảng 36.1 Nhiệt độ ban đầu : fg = 20°C Độ dài ban đầu : zo = 500 mm Af (°C) AZ (mm) 30 0,25 40 0,33 50 0,41 60 0,49 70 0,58 c® Tính hệ sô' a = của mỗi lần đo ghi trong Bảng 36.1. Xác định giá trị trung bình của hệ số a. Với sai số khoảng 5%, nhận xét xem hệ số a có giá trị không đổi hay thay đổi ? ffl Kết quả của thí nghiệm trên cho thấy hệ số a có giá trị không đổi. Như vậy ta có thể viết: A/= a/0(f-í0) (36.1) Trong đó /0 và l là độ dài của thanh đồng ở nhiệt độ đầu fQvà nhiệt độ cuối t. Công thức (36.1) có thể viết dưới dạng tương tự công thức (35.3): Chất liệu a(K-1) Nhôm 24.10“6 Đồng đỏ 17.10-6 Sắt, thép 11.10-6 Inva (Ni - Fe) 0.9.10-6 Thuỷ tinh 9.10-6 Thạch anh 0,6.1 Ũ'6 Bảng 36.2 Hệ sô' nở dài của một sô' chất rắn. e=^- = aSt (36.2) l0 với e = — là độ nở dài tỉ đối và Af = í - tQ là độ ° ■, tăng nhiệt độ của thanh đồng. Làm thí nghiệm với các vật rắn có độ dài và chất liệu khác nhau (nhôm, sắt, thuỷ tinh,...), người ta thu được kết quả tương tự, nhưng hệ số a có giá trị thay đổi phụ thuộc chất liệu của vật rắn. 2. Kết luận Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự lỉở dài (vì nhiệt). Nhiều thí nghiệm chứng tỏ : Độ nở dài ÁI của vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ Át và độ dài ban đầu ỈQ của vật đó. ® Dựa vào công thức a = ln/st hãy cho biết ý nghĩa của hệ sô' nở dài a. kl = l-l0 = al0Át (36.3) Cồng thức (36.3) gọi là công thức nở dài, trong đó hệ sô' tỉ lệ a gọi là hệ số nở dài. Giá trị của a phụ thuộc chất liệu của vật rắn (Bảng 36.2) và có đơn vị đo là 1/K hay K_1. sa Ví dụ : Ớ 15°c, mỗi thanh ray của đường sắt dài 12,5 m. Hỏi khe hở giữa hai thanh ray phải có độ rộng tối thiểu bằng bao nhiêu để các thanh ray không bị cong khi nhiệt độ tăng tói 50°C ? Giải: Theo (36.3), độ nở dài của mỗi thanh ray bằng : A/ = al0 (t - í0) A/= 11J0-6.12,5 (50-15) = 4,8 lmm. Chú ý : Công thức (36.4) cũng áp dụng cho cả các chất lỏng (trừ nước ở gần 4°C), nhưng hệ số nở khối p của các chất lỏng lớn hơn từ 10 đến 100 lần so với các chất rắn. Ví dụ : Cồn, rượu : p = n.lO^R-1 Thuỷ ngân : p = 18.10-3 K_1 II - sự NỞ KHỐI Khi bị nung nóng, kích thước của vật rắn tăng theo mọi hướng nên thể tích của nó cũng tăng. Sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở khối. Nhiều thí nghiệm chứng tỏ, độ nở khối của vật rắn (đồng chất, đẳng hướng) cũng được xác định theo công thức (có dạng tương tự công thức nở dài): av = v-vo = /svoaz (36.4) với Vq và V lần lượt là thể tích của vật rắn ở nhiệt độ đầu t0 và nhiệt độ cuối t, còn Ềst - t - t0 là độ tăng nhiệt độ và p gọi là hệ số nở khối, p ~ 3a và cũng có đơn vị đo là 1/K hay K-1. Ill - ỨNG DỤNG Trong kĩ thuật chế tạo và lắp đặt máy móc hoặc xây dựng công trình, người ta phải tính toán để khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt sao cho các vật rắn không bị cong hoặc nứt gãy khi nhiệt độ thay đổi. Ví dụ : giữa đầu các thanh ray của đường sắt phải có khe hở; hai đầu cầu sắt phải đặt trên các gối đỡ xê dịch được trên các con lăn ; các ống kim loại dẫn hơi nóng hoặc nước nóng phải có đoạn uốn cong để khi ống bị nở dài thì đoạn cong này chỉ biến dạng mà không bị gãy ;... Mặt khác, người ta lại lợi dụng sự nở vì nhiệt của các vật rắn để lồng ghép đai sắt vào các bánh xe, để chế tạo băng kép dùng làm rơle đóng - ngắt tự động mạch điện ; hoặc để chế tạo các ampe kế nhiệt, hoạt động dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện, dùng đo cả dòng điện một chiều và xoay chiều ;... Sự nỏ vì nhiệt của vật rắn là sự tăng kích thuúc của vật rắn khi nhiệt độ tăng do bị nung nóng. Độ nở dài cùa vật rắn ti lệ thuận vói độ tăng nhiệt độ Atvà độ dài ban đầu l0 cùa vật đó. AZ = 7 - zo = aỉQÁt Độ nở khối cùa vật rắn tì lệ vói độ tăng nhiệt độ At và thể tích ban đầu Vq cùa vật đó. Av= V- vo = pv0At, với = 3a CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Phát biểu và viết công thức nở dài của vật rắn. Viết công thức xác định quy luật phụ thuộc nhiệt độ của độ dài vật rắn. Viết công thức xác định quy luật phụ thuộc nhiệt độ của thể tích vật rắn. ▼ Tại sao khi đổ nước sôi vào trong cốc thuỷ tinh thì cốc thuỷ tinh hay bị nứt vỡ, còn cốc thạch anh không bị nứt vỡ ? Vì cốc thạch anh có thành dày hơn. Vì cốc thạch anh có đáy dày hơn. c. Vì thạch anh cứng hơn thuỷ tinh. D. Vì thạch anh có hệ sô' nở khối nhỏ hơn thuỷ tinh. Một thước thép ở 20°C có độ dài 1 000 mm. Khi nhiệt độ tăng đến 40°C, thước thép này dài thêm bao nhiêu ? A. 2,4 mm. B. 3,2 mm. c. 0,22 mm. D. 4,2 mm. Khối lượng riêng của sắt ở 800°C bằng bao nhiêu ? Biết khối lượng riêng của nó ở o°c là 7.800.103 kg/m3. A. 7,900.1 o3 kg/m3. B. 7,599.1 o3 kg/m3. c. 7,857.1 o3 kg/m3. D. 7,485.1 o3 kg/m3. Một dây tải điện ở 20°C có độ dài 1 800 m. Hãy xác định độ nở dài của dây tải điện này khi nhiệt độ tăng lên đến 50°C vế mùa hè. Cho biết hệ số nở dài của dây tải điện là a= 11,5.10-6K-1. Mỗi thanh ray của đường sắt ở nhiệt độ 15°c có độ dài là 12,5 m. Nếu hai đầu các thanh ray khi đó chỉ đặt cách nhau 4,50 mm, thì các thanh ray này có thể chịu được nhiệt độ lớn nhất bằng bao nhiêu để chúng không bị uốn cong do tác dụng nở vì nhiệt ? Cho biết hệ số nở dài của mỗi thanh ray là a = 12.10-6K-1' Xét một vật rắn đồng chất, đẳng hướng và có dạng khối lập phương. Hãy chứng minh độ tăng thể tích AV của vật rắn này khi bị nung nóng từ nhiệt độ đầu t0 đến nhiệt độ t được xác định bởi công thức : AV = V- VQ = pVữAt với Vg Và V lần lượt là thể tích của vật rắn ở nhiệt độ đầu f0 và nhiệt độ cuối f, Af = f - íg, p ~ 3« (a là hệ số nở dài của vật rắn này). Chú ý: a2 và cr3 rất nhỏ so với a.

Các bài học tiếp theo

• Bài 37. Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng
• Bài 38. Sự chuyển thể của các chất
• Bài 39. Độ ẩm của không khí
• Bài 40. Thực hành: Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng
• Tổng kết chương VII - Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể
• Đáp án và đáp số bài tập

Các bài học trước

• Bài 35. Biến dạng cơ của vật rắn
• Bài 34. Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình
• Tổng kết chương VI - Cơ sở của nhiệt động lực học
• Bài 33. Các nguyên lí của nhiệt động lực học
• Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng
• Tổng kết chương V - Chất khí
• Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
• Bài 30. Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ
• Bài 29. Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lo - Ma-ri-ốt
• Bài 28. Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí

Tham Khảo Thêm

• Giải Bài Tập Vật Lý 10
• Giải Vật Lý 10
• Sách Giáo Khoa - Vật Lí 10(Đang xem)

Sách Giáo Khoa - Vật Lí 10

• PHẦN MỘT - CƠ HỌC
• Chương I - Động học chất điểm
• Bài 1. Chuyển động cơ
• Bài 2. Chuyển động thẳng đều
• Bài 3. Chuyển động thẳng biến đổi đều
• Bài 4. Sự rơi tự do
• Bài 5. Chuyển động tròn đều
• Bài 6. Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc
• Bài 7. Sai số của phép đo các đại lượng vật lí
• Bài 8. Thực hành: Khảo sát chuyển động rơi tự do. Xác định gia tốc rơi tự do
• Tổng kết chương I - Động học chất điểm
• Chương II - Động lực học chất điểm
• Bài 9. Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm
• Bài 10. Ba định luật Niu-tơn
• Bài 11. Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn
• Bài 12. Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc
• Bài 13. Lực ma sát
• Bài 14. Lực hướng tâm
• Bài 15. Bài toán về chuyển động ném ngang
• Bài 16. Thực hành: Xác định hệ số ma sát
• Tổng kết chương II - Động lực học chất điểm
• Chương III - Cân bằng và chuyển động của vật rắn
• Bài 17. Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song
• Bài 18. Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực
• Bài 19. Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
• Bài 20. Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế
• Bài 21. Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
• Bài 22. Ngẫu lực
• Tổng kết chương III - Cân bằng và chuyển động của vật rắn
• Chương IV - Các định luật bào toàn
• Bài 23. Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng
• Bài 24. Công và Công suất
• Bài 25. Động năng
• Bài 26. Thế năng
• Bài 27. Cơ năng
• Tổng kết chương IV - Các định luật bào toàn
• PHẦN HAI - NHIỆT HỌC
• Chương V - Chất khí
• Bài 28. Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí
• Bài 29. Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lo - Ma-ri-ốt
• Bài 30. Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ
• Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
• Tổng kết chương V - Chất khí
• Chương VI - Cơ sở của nhiệt động lực học
• Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng
• Bài 33. Các nguyên lí của nhiệt động lực học
• Tổng kết chương VI - Cơ sở của nhiệt động lực học
• Chương VII - Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể
• Bài 34. Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình
• Bài 35. Biến dạng cơ của vật rắn
• Bài 36. Sự nở vì nhiệt của vật rắn(Đang xem)
• Bài 37. Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng
• Bài 38. Sự chuyển thể của các chất
• Bài 39. Độ ẩm của không khí
• Bài 40. Thực hành: Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng
• Tổng kết chương VII - Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể
• Đáp án và đáp số bài tập