Ngọc sự nở vì nhiệt của vật rắn

Tại sao người ta không làm đường ray xe lửa thành một
thanh liền mà lại dùng nhiều thanh ngắn gắn cách nhau
một khoảng nhỏ?


BÀI 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT
CỦA VẬT RẮN


I. SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm
a)Thí
Dụng
cụ
1.
nghiệm:

- Bình cách nhiệt có 2 vịi: Đựng
a, Thí nghiệm :
nước
- Nhiệt kế: Đo nhiệt độ của nước.
- Đồng hồ micromet: Để đo sự
thay đổi độ dài của thanh đồng.
- Thanh đồng có chiều dài l0 .


I. SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm
a) Dụng cụ
b) Thí nghiệm

Đồng hồ
micromet

Nhiệt kế
t
Δl

t0
Thanh đồng

l
l0


I. SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm
a)
Dụng
cụ
1. Thí
nghiệm:
b)
b, Thí
Kết nghiệm
quả :
c) Kết quả
l
α
=
Tính giá trị

l0 t

Nhận xét giá
trị của α?

Ta có thể coi giá trị α trong các
trường hợp là bằng nhau và
không đổi.

Nhiệt độ ban đầu: t0 = 200C.
Độ dài ban đầu: l0 = 500 mm.
t
(0C)

l
(mm)

30
40
50
60
70

0,25
0,33
0,41
0,49
0,58

 

l
l0 t

1,67.10 -5
1,65.10 -5
1,64.10 -5
1,63.10 -5
1,66.10 -5


I. SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm
a) Dụng cụ
b) Thí nghiệm
c) Kết quả
- Từ biểu thức:

α = l
l0. t

 l l0 t l0 (t  t0 )

Đặt :

l
t 
l0

Với ε: là độ nở dài tỉ đối của thanh đồng.

t = (t – t0): là độ tăng nhiệt độ của thanh đồng.


I. SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm
a)
cụ thí nghiệm
1. Dụng
Thí nghiệm:
b) Tiến hành thí nghiệm
c) Kết quả thí nghiệm
Tiến hành thí nghiệm với các vật rắn có độ dài và chất liệu
khác nhau.
=> Thu được kết quả hệ số α có giá trị thay đổi phụ thuộc
vào chất liệu của vật rắn.


Hệ số nở dài của một số chất rắn :
Chất liệu

α (K-1)

Nhôm

24.10-6

Đồng

17.10-6

Sắt, thép

11.10-6

Thủy tinh

9.10-6

Thạch anh

0,6.10-6

Inva (Ni-Fe)

0,9.10-6


2. Kết luận
Luận:
-2.SựKết
tăng
độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở dài.
- Độ nở dài l của vật rắn tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ t và độ
dài ban đầu l0 của vật đó.
Cơng thức nở dài: l l  l0 l0 t
Trong đó: - l: là độ nở dài (m)
- t: là độ biến thiên nhiệt độ ( o C / K )
- : hệ số nở dài (1/K hay K-1) phụ thuộc
chất liệu của vật rắn.

Dùng lửa nung nóng quả cầu.
Quả cầu chui lọt qua vịng trịn.
Thả quả cầu xuống vịng trịn.

Như vậy, thể tích quả cầu đã tăng lên khi nhiệt độ
của vật rắn tăng lên.


II. SỰ NỞ KHỐI
1. Định nghĩa
Là sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng.
2. Công thức
Công thức độ nở khối: ΔV=V – Vo=βVoΔt
Trong đó:
ΔV: Độ nở khối
Δt: Độ tăng nhiệt độ
Vo: Thể tích ở nhiệt độ t0
V: Thể tích ở nhiệt độ t
β: Hệ số nở khối có đơn vị là 1/K hay K-1
Với chất rắn đẳng hướng thì: β  3


III. ỨNG DỤNG
- Khắc phục tác
dụng có hại của
sự nở vì nhiệt để
các vật rắn khơng
bị cong hoặc nứt
gãy khi nhiệt độ

thay đổi.


Giữa hai đầu thanh ray phải có khe hở


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


Băng kép

Băng kép gồm 2 thanh kim loại
khác nhau như đồng và thép được
tán chặt sát với nhau. Ở nhiệt độ
bình thường băng kép thẳng. Khi
đốt nóng hay làm làm lạnh băng kép
sẽ bị cong đi.

Thanh thép
Thanh đồng


Ứng dụng của băng kép :
dùng làm rơle nhiệt trong bàn là điện

Ở đầu cán (chi) dao, liềm bằng gỗ, thường có một đai
bằng sắt gọi là cái khâu dùng để giữ chặt lưỡi dao, liềm.

Khi được nung nóng, khâu sẽ nở rộng ra dễ lắp vào cán,
khi nguội đi khâu co lại xiết chặt vào cán.


Khâu
Cán
Lưỡi


KIẾN THỨC CẦN NHỚ
- Phát biểu và viết biểu thức sự nở dài của vật rắn.
- Phát biểu và viết biểu thức tính sự nở khối.
- Các ứng dụng của sự nở vì nhiệt của vật rắn
YÊU CẦU VỀ NHÀ
- Làm bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập
- Ôn lại kiến thức về tương tác phân tử và thể lỏng


CỦNG CỐ
Cho biết câu nào đúng, câu nào sai:
1/ Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi

Đ
S

2/ Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt giống nhau
3/ Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau

4/ Quả cầu nóng lên, thể tích quả cầu giảm
5/ Quả cầu lạnh đi, thể tích quả cầu giảm
6/ Quả cầu nóng lên, khối lượng của quả cầu
khơng thay đổi

Đ
S
Đ
Đ