Vật Lý 10 Bài 36: Sự Nở Vì Nhiệt Của Vật Rắn - HOC247

YOMEDIA NONE Trang chủ Vật Lý 10 Chương 7: Chất Rắn Và Chất Lỏng. Sự Chuyển Thể Vật lý 10 Bài 36: Sự nở vì nhiệt của vật rắn ADMICRO Lý thuyết10 Trắc nghiệm25 BT SGK 103 FAQ

Ở bài học trước, chúng ta đã đi nghiên cứu sự thay đổi về kích thước và hình dạng của vật rắn khi vật rắn chịu tác dụng của ngoại lực, gọi là sự biến dạng cơ.

Hôm nay, chúng ta sẽ cùng đi nghiên cứu một trường hợp khác về sự biến dạng của vật rắn: đó là khi vật rắn chịu tác dụng của nhiệt độ đủ lớn. Mời các em cùng nhau tìm hiểu nội dung của Bài 36: Sự nở vì nhiệt của vật rắn

ATNETWORK YOMEDIA

1. Video bài giảng

2. Tóm tắt lý thuyết

2.1. Sự nở dài

2.2. Sự nở khối

2.3. Ứng dụng biến dạng nhiệt của vật rắn

3. Bài tập minh hoạ

4. Luyện tập bài 36 Vật lý 10

4.1. Trắc nghiệm

4.2. Bài tập SGK & Nâng cao

5. Hỏi đáp Bài 36 Chương 7 Vật lý 10

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Sự nở dài.

2.1.1. Thí nghiệm.

• Một vật rắn bằng kim loại đồng chất, một cầu được gắn chặt cố định, một đầu được nối với một bộ phận lẫy có thể mở rộng góc đo khi thanh rắn giãn nở vì nhiệt.

• Nung nóng thanh kim loại kim loại ta thấy góc đo mở rộng sau một khoảng thời gian điều này chứng tỏ vật rắn đã bị biến dạng khi nhiệt độ thay đổi.

2.1.2. Kết luận.

• Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở dài vì nhiệt.

• Biểu thức xác định độ nở dài của vật rắn:

​ \(\Delta l=l-l_0=\alpha l_0.\Delta t\)

• Trong đó:

  • \(l_0\): chiều dài ban đầu của vật rắn

  • \(l\) : chiều dài sau khi giãn nở vì nhiệt của vật rắn

  • \(\alpha\) : hệ số nở dài phụ thuộc vào bản chất của vật rắn, đơn vị là \(\frac{1}{k}\) hay \({k^{ - 1}}\)

  • \(\Delta t=t_2-t_1\) : độ tăng nhiệt độ của vật rắn

  • \(\Delta l\) : độ nở dài của vật rắn

• Hệ số nở dài của một số vật liệu:

2.2. Sự nở khối.

2.2.1. Thí nghiệm.

• Một vật rắn có dạng hình cầu đồng chất và một vật rắn đồng chất khác hình vành khuyên tròn.

• Ở nhiệt độ ban đầu (nhiệt độ phòng) ta có thể đưa quả cầu qua hình vành khuyên dễ dàng do đường kính ngoài của quả cầu kim loại nhỏ hơn đường kính trong của vật rắn hình vành khuyên.

• Tiến hành nung nóng quả cầu kim loại bằng đèn ga, sau khi nung nóng quả cầu kim loại không thể đi qua được vật rắn hình vành khuyên, điều này chứng tỏ thể tích của của cầu đã tăng lên do nhiệt độ hay nói cách khác vật rắn đã bị biến dạng vì nhiệt.

2.2.2. Kết luận.

• Sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở khối.

• Biểu thức độ nở khối của vật rắn:

\(\Delta V=V-V_0=\beta .V_0.\Delta t=3\alpha .\Delta t\)

• Trong đó:

  • \(V_0\): thể tích ban đầu của vật rắn

  • V: thể tích sau khi giãn nở vì nhiệt của vật rắn

  • \(\beta =3\alpha\): hệ số nở khối phụ thuộc vào bản chất của vật rắn và cũng có đơn vị là \({k^{ - 1}}\)

  • \(\Delta t=t_2-t_1\): độ tăng nhiệt độ của vật rắn

  • \(\Delta V\): độ nở khối của vật rắn

2.3. Ứng dụng biến dạng nhiệt của vật rắn

• Trong thực tế các vật rắn bị biến dạng nhiệt khi nhiệt độ môi trường thay đổi và tất cả đều nở khối (giãn nở về thể tích) tuy nhiên tùy vào hình dạng của vật rắn sẽ ưu tiên nở khối hay nở dài, ví dụ các vật rắn có dạng thanh dài sẽ ưu tiên nở dài nhiều hơn.

• Sự giãn nở vì nhiệt của vật rắn là điều không thể tránh khỏi vì thời tiết trên Trái Đất được phân chia thành hai mùa rõ rệt mùa đông (nhiệt độ giảm) và mùa hè (nhiệt độ tăng cao).

• Trong xây dựng người ta luôn phải tính đến trường hợp giãn nở vì nhiệt, nếu không các công trình xây dựng có thể bị cong, vênh, nứt, phá hủy do sự giãn nở không đồng đều của các vật rắn khác nhau.

• Trong ngành giao thông vận tải đường sắt, khi làm đường ray cho tàu chạy trong thời gian đầu các kỹ sư xây dựng đã bỏ qua tính chất vật lý biến dạng nhiệt của vật rắn, khiến cho các đoạn đường ray bị cong vênh làm mất an toàn và dẫn đến tai nạn tàu trệch bánh.

• Để khắc phục hiện tượng biến dạng nhiệt của vật rắn theo thời tiết, trên các đường ray thường bố trí các khe hở để thanh ray có thể giãn nở vì nhiệt mà không làm cong vênh đường ray.

• Không chỉ có các kim loại, vật liệu bê tông cốt thép cũng bị giãn nở vì nhiệt nên trên các nhịp cầu đường bộ người ta cũng phải tạo ra các khe hở trên cầu để cho cầu giãn nở vì nhiệt khi thời tiết thay đổi tránh bị cong, vênh và gãy.

Bài tập minh họa

Bài 1:

Mỗi thanh ray của đường sắt ở nhiệt độ \(15^oC\) có độ dài là 12,5m. Nếu hai đầu các thanh ray khi đó chỉ đặt cách nhau 4,50mm, 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 nhiệt? Cho biết hệ số nở dài của mỗi thanh ray là \(\alpha = {12.10^ - }^6{K^{ - 1}}.\)

Hướng dẫn giải:

• Để thanh ray không bị cong khi nhiệt độ tăng thì độ tăng chiều dài của thanh phải bằng khoảng cách giữa hai đầu thanh ray.

• Sử dụng công thức: \(\Delta l = l_2 - l_1 = l_1\alpha (t_2 - t_1)\)

\(\Rightarrow t_2 = t_{max} =\frac{\triangle l}{\alpha l_{1}}+ t_1=\) \(\frac{4,5.10^{-3}}{12.10^{-6.}.12,5} + 15\)

\(\Rightarrow t_{max} = 45^oC\).

Bài 2:

Một dây tải điện ở \(20^oC\) có độ dài 1 800m. Hãy xác định độ nở dài của dây tải điện này khi nhiệt độ tăng lên đến \(50^oC\) về mùa hè. Cho biết hệ số nở dài của dây tải điện là \(\alpha = 1,{5.10^ - }^6{K^{ - 1}}\).

Hướng dẫn giải:

• Độ tăng chiều dài của thanh khi nhiệt độ tăng đến \(50^oC\) là ∆l

• Sử dụng công thức: \(\Delta l = l_2 - l_1 = l_1\alpha (t_2- t_1)\)

• Thay số : \(\Delta l = 1800. 11,5. 10-6 (50^o -20^o) = 0,62m.\)

4. Luyện tập Bài 36 Vật lý 10

Qua bài giảng Sự nở vì nhiệt của vật rắn​ này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

• Phát biểu được quy luật về sự nở dài và sự nở khối của vật rắn.

• Nêu được ý nghĩa vật lý và đơn vị đo của hệ số nở dài và hệ số nở khối.

• Vận dụng thực tiễn của việc tính toán độ nở dài và độ nở khối của vật rắn trong đời sống và kỹ thuật.

4.1. Trắc nghiệm

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 36 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.

• Câu 1:

  Mỗi thanh ray của đường sắt ở nhiệt độ \(15^oC\) có độ dài là 12,5m. Nếu hai đầu các thanh ray khi đó chỉ đặt cách nhau 4,50mm, 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 nhiệt? Cho biết hệ số nở dài của mỗi thanh ray là \(\alpha = {12.10^ - }^6{K^ - }^1.\)

  • A. \(t_{max} = 45^o\)C
  • B. \(t_{max} = 15^o\)C
  • C. \(t_{max} = 90^o\)C
  • D. \(t_{max} = 60^o\)C

• Câu 2:

  Một dây tải điện ở \(20^oC\) có độ dài 1 800m. Hãy xác định độ nở dài của dây tải điện này khi nhiệt độ tăng lên đến \(50^oC\) về mùa hè. Cho biết hệ số nở dài của dây tải điện là \(\alpha = 1,{5.10^ - }^6{K^ - }^1\)

  • A. 0,31m
  • B. 0,62m
  • C. 0,22m
  • D. 0,44m

• Câu 3:

  Khối lượng riêng của sắt ở \(800^oC\) bằng bao nhêu? Biết khối lượng riêng của nó ở \(0^oC\) là \(7,800.10^3kg/m^3\)

  • A. \(7,900.10^3kg/m^3\)
  • B. \(7,589.10^3kg/m^3\)
  • C. \(7,485.10^3kg/m^3\)
  • D. \(7,800.10^3kg/m^3\)

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

4.2. Bài tập SGK và Nâng cao

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 10 Bài 36 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 1 trang 197 SGK Vật lý 10

Bài tập 2 trang 197 SGK Vật lý 10

Bài tập 3 trang 197 SGK Vật lý 10

Bài tập 4 trang 197 SGK Vật lý 10

Bài tập 5 trang 197 SGK Vật lý 10

Bài tập 6 trang 197 SGK Vật lý 10

Bài tập 7 trang 197 SGK Vật lý 10

Bài tập 8 trang 197 SGK Vật lý 10

Bài tập 9 trang 197 SGK Vật lý 10

Bài tập 1 trang 257 SGK Vật lý 10 nâng cao

Bài tập 2 trang 258 SGK Vật lý 10 nâng cao

Bài tập 3 trang 258 SGK Vật lý 10 nâng cao

Bài tập 36.1 trang 87 SBT Vật lý 10

Bài tập 36.2 trang 87 SBT Vật lý 10

Bài tập 36.3 trang 87 SBT Vật lý 10

Bài tập 36.4 trang 87 SBT Vật lý 10

Bài tập 36.5 trang 87 SBT Vật lý 10

Bài tập 36.6 trang 88 SBT Vật lý 10

Bài tập 36.7 trang 88 SBT Vật lý 10

Bài tập 36.8 trang 88 SBT Vật lý 10

Bài tập 36.9 trang 88 SBT Vật lý 10

Bài tập 36.10 trang 88 SBT Vật lý 10

Bài tập 36.11 trang 88 SBT Vật lý 10

Bài tập 36.12 trang 89 SBT Vật lý 10

Bài tập 36.13 trang 89 SBT Vật lý 10

5. Hỏi đáp Bài 36 Chương 7 Vật lý 10

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!

-- Mod Vật Lý 10 HỌC247

NONE

Bài học cùng chương

Vật lý 10 Bài 34: Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình Vật lý 10 Bài 35: Biến dạng cơ của vật rắn Vật lý 10 Bài 37: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng Vật lý 10 Bài 38: Sự chuyển thể của các chất Vật lý 10 Bài 39: Độ ẩm của không khí Vật lý 10 Bài 40: Thực hành Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng ADSENSE ADMICRO Bộ đề thi nổi bật UREKA AANETWORK

XEM NHANH CHƯƠNG TRÌNH LỚP 10

Toán 10

Toán 10 Kết Nối Tri Thức

Toán 10 Chân Trời Sáng Tạo

Toán 10 Cánh Diều

Giải bài tập Toán 10 Kết Nối Tri Thức

Giải bài tập Toán 10 CTST

Giải bài tập Toán 10 Cánh Diều

Trắc nghiệm Toán 10

Ngữ văn 10

Ngữ Văn 10 Kết Nối Tri Thức

Ngữ Văn 10 Chân Trời Sáng Tạo

Ngữ Văn 10 Cánh Diều

Soạn Văn 10 Kết Nối Tri Thức

Soạn Văn 10 Chân Trời Sáng tạo

Soạn Văn 10 Cánh Diều

Văn mẫu 10

Tiếng Anh 10

Giải Tiếng Anh 10 Kết Nối Tri Thức

Giải Tiếng Anh 10 CTST

Giải Tiếng Anh 10 Cánh Diều

Trắc nghiệm Tiếng Anh 10 KNTT

Trắc nghiệm Tiếng Anh 10 CTST

Trắc nghiệm Tiếng Anh 10 CD

Giải Sách bài tập Tiếng Anh 10

Vật lý 10

Vật lý 10 Kết Nối Tri Thức

Vật lý 10 Chân Trời Sáng Tạo

Vật lý 10 Cánh Diều

Giải bài tập Lý 10 Kết Nối Tri Thức

Giải bài tập Lý 10 CTST

Giải bài tập Lý 10 Cánh Diều

Trắc nghiệm Vật Lý 10

Hoá học 10

Hóa học 10 Kết Nối Tri Thức

Hóa học 10 Chân Trời Sáng Tạo

Hóa học 10 Cánh Diều

Giải bài tập Hóa 10 Kết Nối Tri Thức

Giải bài tập Hóa 10 CTST

Giải bài tập Hóa 10 Cánh Diều

Trắc nghiệm Hóa 10

Sinh học 10

Sinh học 10 Kết Nối Tri Thức

Sinh học 10 Chân Trời Sáng Tạo

Sinh học 10 Cánh Diều

Giải bài tập Sinh 10 Kết Nối Tri Thức

Giải bài tập Sinh 10 CTST

Giải bài tập Sinh 10 Cánh Diều

Trắc nghiệm Sinh học 10

Lịch sử 10

Lịch Sử 10 Kết Nối Tri Thức

Lịch Sử 10 Chân Trời Sáng Tạo

Lịch Sử 10 Cánh Diều

Giải bài tập Lịch Sử 10 KNTT

Giải bài tập Lịch Sử 10 CTST

Giải bài tập Lịch Sử 10 Cánh Diều

Trắc nghiệm Lịch sử 10

Địa lý 10

Địa Lý 10 Kết Nối Tri Thức

Địa Lý 10 Chân Trời Sáng Tạo

Địa Lý 10 Cánh Diều

Giải bài tập Địa Lý 10 KNTT

Giải bài tập Địa Lý 10 CTST

Giải bài tập Địa Lý 10 Cánh Diều

Trắc nghiệm Địa lý 10

GDKT & PL 10

GDKT & PL 10 Kết Nối Tri Thức

GDKT & PL 10 Chân Trời Sáng Tạo

GDKT & PL 10 Cánh Diều

Giải bài tập GDKT & PL 10 KNTT

Giải bài tập GDKT & PL 10 CTST

Giải bài tập GDKT & PL 10 CD

Trắc nghiệm GDKT & PL 10

Công nghệ 10

Công nghệ 10 Kết Nối Tri Thức

Công nghệ 10 Chân Trời Sáng Tạo

Công nghệ 10 Cánh Diều

Giải bài tập Công nghệ 10 KNTT

Giải bài tập Công nghệ 10 CTST

Giải bài tập Công nghệ 10 CD

Trắc nghiệm Công nghệ 10

Tin học 10

Tin học 10 Kết Nối Tri Thức

Tin học 10 Chân Trời Sáng Tạo

Tin học 10 Cánh Diều

Giải bài tập Tin học 10 KNTT

Giải bài tập Tin học 10 CTST

Giải bài tập Tin học 10 Cánh Diều

Trắc nghiệm Tin học 10

Cộng đồng

Hỏi đáp lớp 10

Tư liệu lớp 10

Xem nhiều nhất tuần

Đề thi giữa HK1 lớp 10

Đề thi giữa HK2 lớp 10

Đề thi HK1 lớp 10

Đề cương HK1 lớp 10

Đề thi HK2 lớp 10

Video bồi dưỡng HSG môn Toán

Toán 10 Kết nối tri thức Bài 1: Mệnh đề

Toán 10 Cánh Diều Bài tập cuối chương 1

Toán 10 Chân trời sáng tạo Bài 2: Tập hợp

Soạn bài Thần Trụ Trời - Ngữ văn 10 CTST

Soạn bài Ra-ma buộc tội - Ngữ văn 10 Tập 1 Cánh Diều

Soạn bài Chữ người tử tù - Nguyễn Tuân - Ngữ văn 10 KNTT

Văn mẫu về Bình Ngô đại cáo

Văn mẫu về Chữ người tử tù

Văn mẫu về Tây Tiến

Văn mẫu về Cảm xúc mùa thu (Thu hứng)

YOMEDIA YOMEDIA ×

Thông báo

Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này.

Bỏ qua Đăng nhập ×

Thông báo

Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này.

Đồng ý ATNETWORK ON QC Bỏ qua >>