Một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt

Một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt
1. Một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt
- Sự nở vì nhiệt của các chất (rắn, lỏng, khí) có nhiều ứng dụng trong thực tế và kĩ thuật:
VD: Khinh khí cầu, nhiệt kế, rơle nhiệt trong bàn ủi, để khe hở trên đường ray xe lửa để không gây
hư hỏng đường ray…
- Sự có giãn vì nhiệt khi bị ngăn cản có thể gây ra những lực rất lớn
- Ứng dụng chế tạo băng kép
+ Cấu tạo: Hai thanh kim loại có bản chất khác nhau được tán chặt (gắn chặt bằng chốt) với nhau
sẽ tạo thành băng kép
+ Đặc điểm: Băng kép dều bị cong khi bị làm lạnh hay bị đốt nóng Khi bị đốt nóng: Băng kép cong
về phía kimloại giãn nở vì nhiệt ít hơn Khi bị làm lạnh: Băng kép cong về phía kim loại giãn nở vì
nhiệt nhiều hơn
+ Ứng dụng: Dùng làm rơle nhiệt để đóng ngắt các mạch điện khi nhiệt độ thay đổi
Câu 1.Ở đầu cán (chuôi) dao, liềm bằng gỗ, thường có một ñai bằng sắt gọi là cái khâu dùng để
giữ chặt lưỡi dao, liềm. Tại sao khi lắp khâu người thợ rèn phải nung nóng khâu rồi mới tra vào
cán?
Trả lời: Phải nung nóng khâu dao, liềm vì khi được nung nóng, khâu nở ra dể lắp vào cán, và khi
nguội đi khâu co lại xiết chặt vào cán.
Câu 2: Tại sao các tấm tôn lợp lại có dạng lượn sóng?
Trả lời: Để khi trời nóng các tấm tôn có thể dãn nở vì nhiệt mà ít bị ngăn cản hơn, nên tránh được
hiện tượng gây ra lực lớn, có thể làm rách tôn lợp mái.
Câu 3.Tại sao đổ nước nóng vào cốc bằng thuỷ tinh chịu lửa, thì cốc không bị vỡ, còn đổ nước
nóng vào cốc thuỷ tinh thường thì cốc dễ bị vỡ?
Trả lời: Vì thuỷ tinh chịu lửa nở vì nhiệt ít hơn thuỷ tinh thường tới 3 lần.
Câu 4: .Có người giải thích quả bóng bàn bị bẹp, khi được nhúng vào nước nóng sẽ phòng lên như
củ, vì vỏ bóng bàn gặp nóng nỡ ra và phòng lên.Hảy nghĩ ra một thí nghiệm chứng tỏ cách giải
thích trên là sai?
Trả lời: Chỉ cần dùi một lổ nhr ở quả bóng bàn bị bẹp rồi nhúng vào nước nóng .Khi đó nhựa làm
bóng vẩn nóng lên nhưng bóng không phồng lên được.
Câu 5.Tại sao khi rót nước nóng ra khỏi phích nước, rồi đậy nút lại ngay thì nút hay bị bật ra?Làm
thế nào để tránh hiện tượng này?

Trả lời: Khi rót nước nóng ra có một lượng không khí ở ngoài tràn vào phích. Nếu đậy nút ngay
thì lượng khí này sẽ bị nước trong phích làm cho nóng lên, nở ra và có thể làm bật nút phích. Để
tránh hiện tượng này, không nên đậy nút ngay mà chờ cho lượng khí tràn vào phích nóng lên, nở ra
và thoát ra ngoài một phần mới đóng nút lại.
Câu 6.Tại sao rót nước nóng vào cốc thuỷ tinh dày thì cốc dễ vỡ hơn là rót nước nóng vào cốc thuỷ
tinh mỏng?
Trả lời:Khi rót nước nóng vào cốc thủy tinh dày thì lớp thuỷ tinh bên trong tiếp xúc với nước,
nóng lên trước và dãn nở, trong khi lớp thuỷ tinh bên ngoài chưa kịp nóng lên và chưa dãn nở. Kết
quả là lớp thuỷ tinh bên ngoài chịu lực tác dụng từ trong ra và cốc bị vỡ.Với cốc mỏng, thì lớp thuỷ
tinh bên trong và bên ngoài nóng lên và dãn nở đồng thời nên cốc không bị vỡ.
Câu 7.Tại sao ở chổ tiếp nối hai đầu thanh ray xe lửa lại có một khoảng hở?
Trả lời: Người ta đặt khe hở như vậy để khi trời nóng, đường ray nở dài ra do đó nếu không để khe
hở , sự nở vì nhiệt của đường ray sẽ bị ngăn cản gây ra lực lớn làm cong đường ray.
Câu 8.Ở hai đầu gối đở một số cầu thép người ta cấu tạo như sau: một đầu gối đở đặt cố định còn
một đầu gối lên các con lăn. Tại sao một gối đở phải đặt trên các con lăn?
Trả lời: Một đầu được đặt gối lên các con lăn, tào điều kiện cho cầu dài ra khi nóng lên mà không
bị ngăn cản.
Câu 9.Đồng và thép nở vì nhiệt như nhau hay khác nhau?
Trả lời: Đồng và thép nở vì nhiệt khác nhau. Đồng nở vì nhiệt nhiều hơn thép.
Câu 10.Khi bị hơ nóng, băng kép luôn luôn cong về phía thanh đồng hay thanh thép?Tại sao?
Trả lời: Khi bị hơ nóng, băng kép luôn luôn cong về phía thanh đồng. Đồng giản nở vì nhiệt nhiều
hơn thép nên thanh đồng dài hơn và thanh đồng nằm phía ngoài vòng cung.
Câu 11.Băng kép đang thẳng, nếu làm cho nó lạnh đi thì nó có bị cong không? Nếu có thì cong về
phía thanh thép hay thanh đồng? Tại sao?
Trả lời: Nếu làm cho nó lạnh đi thì nó có bị cong và cong về phía thanh thép. Đồng co lại vì nhiệt
nhiều hơn thép, nên thanh đồng ngắn hơn, thanh thép dài hơn và thanh thép nằm phía ngoài vòng
cung.
Câu 12. Tại sao tháp Eiffel có thể lớn lên?
Câu 13.Tại sao 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

Câu 14. Một lọ thuỷ tinh được đậy bằng nút thuỷ tinh, nút bị kẹt. Hỏi phải mở nút bằng cách nung
nóng phần nào của lọ thuỷ tinh?
Trả lời: Hơ nóng cổ lọ
Câu 15. Một quả cầu bằng nhôm, bị kẹt trong một vòng bằng sắt. để tách quả cầu ra khỏi vòng thì
một học sinh đem hơ nóng cả quả cầu và vòng. Hỏi các này có thể tách quả cầu ra được hay
không? Tại sao?
Câu 16. Các nha sĩ khuyên không nên ăn thức ăn quá nóng. Vì sao? Vì men răng dễ bị rạn nứt.
Câu 17. Tại sao lớp chống dính phủ trên mặt chảo và kim loại làm chảo phải là 2 chất nở vì nhiệt
giống nhau?
1. Tại sao khi lắp khâu dao, khâu liềm, người ta phải nung nóng khâu lên rồi mới lắp vào chuôi
dao, chuôi liềm? Lắp khâu dao, khâu liềm, hay khi muốn lắp đai cho bát cứ vật nào cũng cần nung
nóng đai lên rồi mới lắp vào chỗ cần thiết. Sau đó dội nước lạnh vào đai thì đai sẽ bó chặt vật lại.
Đó là một ứng dụng của sự nở vì nhiệt của chất rắn. Hầu hết các chất đều nở ra khi nóng lên và co
lại khi lạnh đi. Khi làm các khâu dao, khâu liềm hay một đai nào đó, người ta làm nhỏ hơn chỗ
định lắp một chút. Nung nóng khâu hoặc đai đó, chúng sẽ nở ra để có thể lắp vào chuôi dao, chuôi
liềm dễ dàng. Sau đó dội nước lạnh, chúng sẽ bó chặt chuôi dao, chuôi liềm vào. Ngược lại, khi
muốn ắp vòng bạc (vòng bằng hợp kim có hệ số ma sát rất nhỏ) vào trong ổ trục máy, người ta phải
làm vòng to hơn một chút. Hơ nóng ổ trục cho nở ra rồi lắp vào vòng ổ trục. Sau đó dội nước lạnh
cho trục co lại giữ chặt lấy vòng bạc. Nếu nút chai quá chặt khó vặn, ta hơ nóng nút chai đó rồi
vặn, ta sẽ thấy dễ vặn hơn.
2. Tại sao một dãy nhà phải xay tách ra thành nhiều phầ riêng, cách nhau một khe hở? Ta thường
nghĩ rằng nếu các nhà được xây liền nhau thành dãy thì vừa đỡ tốn vật liệu lại vừa vững chắc hơn.
Điều đó chỉ đúng trong một phạm vi nhất định. Xây nhà liền nhau quá dài thì có khi chẳng cần đến
bão tố, động đất,… tòa nhà cũng có thể đổ vỡ tan tành! Thực vậy, khi thời tiết thay đổi thì nhiệt độ
của tường nhà cũng thay đổi theo và tất nhiên cũng có sự co dãn vì nhiệt. trong khi đó chân móng
nhà ở sâu dưới đất ít bị co dãn vì nhiệt. Nhà càng dài thì sự chênh lệch vì co dãn của tường và chân
móng càng nhiều. Do đó có thể làm cho tường bị nứt vỡ, thậm chí có thể đỗ vỡ tan tành. Nếu nhà
dài được xây tách ra thành từng đoạn, thì sự chênh lệch về co dãn giữa chan móng và tường không
nhiều, nên không đủ làm cho tường bị nứt vỡ. Tương tự, những mặt đường, những bờ máng bằng
bê tong cũng phải đổ tách ra từng đoạn, cách nhau một khe bằng nhựa, chổ nối các thanh ray

đường sắt phải để cách nhau một khe hở để đề phòng sự co dãn vì nhiệt. Các cầu bằng sắt phải kê
một đầu lên các bánh xe để đầu đó có thể di chuyển được khi bị co dãn vì nhiệt.
3. Tại sao các ống dẫn khí nóng hay nước nóng trong nhà máy thỉnh thoảng lại có một chỗ uốn
cong? Trong nhà máy, các ống này khá dài và phải bắt bám vào tường nhà máy. Khi mớ đặt ống thì
ống nguội, khi cho khí đi qua thì ống nóng. Trong khi làm việc ống cũng có khi nóng khi lạnh. Cho
nên sự dãn nở vì nhiệt làm cho ống có khi dài, có khi ngắn. Nếu không có những chỗ uốn cong như
thế thì khi ống dài ra sẽ bị vồng lên, bật ra khỏi tường. Nhờ có những chỗ uốn cong như thế, khi
ống dài ra thì chổ cong sẽ cong thêm, khi ống ngắn lại thì chổ cong sẽ duỗi ra còn các chỗ thẳng
vẫn thẳng và bám tường.
2. thì chổ cong sẽ cong thêm, khi ống ngắn lại thì chổ cong sẽ duỗi ra còn các chỗ thẳng vẫn
thẳng và bám tường. Cũng chính vì như thế mà ống dẫn nước nóng trong nhà tắm phải làm bằng
chất nhựa mềm để khi nở ra nó có thể nở vào phía trong. Nếu làm bằng ống sắt thì phải bọc
bằng vài lớp dấy hoặc vải để khi nở ra ống không làm nứt tường. Một trong những lý do để
người ta làm tấm tôn lợp nhà hay ghép vách có hình dạng lượn sóng là để cho chúng dễ dàng co
dãn vì nhiệt, không ảnh hưởng đến mặt phẳng chung của cả tấm.
1. Tại sao khi rót nước sôi vào cốc hay chai thủy tinh thì chai, cốc hay bi nứt vỡ? Thủy tinh là
chất rất giòn lại dẫn nhiệt kém. Nếu ta rót nước sôi vào cốc hay chai thủy tinh dày thì mặt trong
của cốc hay chai thủy tinh nở ran gay, trong khi mặt ngoài chưa kịp nở ra. Vì vậy mặt ngoài bị
nứt. Vết nứt sẽ nhanh chóng lan truyền vào bên trong và các phần khác, làm cho chai cốc vỡ
tan. Để tránh hiện tượng trên, trước khi rót nước sôi vào chai hay cốc, ta nên rót một ít nước sôi
vào chén cho nguội đi một chút rồi đổ vào chai hay cốc để chúng ấm lên một chút. Sau đó rót
nước sôi vào chổ nước trước để nước trong chai, cốc nóng lên từ từ thì chai cốc không bị nứt
vỡ. Trong phòng thí nghiệm, những cốc chịu nhiệt phải được làm bằng loại thủy tinh chịu nhiệt,
và phải làm rất mỏng để truyền nhiệt nhanh chóng từ trogn ra ngoài. Hơn nữa trong khi đun
người ta còn phải lót bên dưới cốc một tấm lưới kim loại và phải lắc để nhiệt không tập trung
vào một chỗ à truyền đều vào một diện tích rộng hơn.
2. Tại sao xilanh và pittong của động cơ nhiệt phải làm bằng cùng một chất? Mỗi chất rắn co
dãn vì nhiệt khác nhau.So vwois lúc nghỉ, lúc làm việt, nhiệt độ của ddoognj cơ tăng lên rất
nhiều. Nếu xilanh và pittong của động cơ làm bằng những chất khác nhau và khi nguội chúng
vừa khít với nhau thì khi làm việc chúng co dãn không đều, pittong sẽ bị kẹt không chuyển

động được hoặc quá hở, khí trong xilanh bị lọt ra ngoài, làm yếu động cơ, hiệu suất thấp. Cũng
vì thế, các dây dẫn điện từ bên trong bong đèn điện ra ngoài phải có hệ số dãn nỡ bằng hệ số
dãn nỡ của thủy tinh, để khi nóng lên nó không tách khỏi thủy tinh ở cổ bong đèn, giữ cho bong
đèn luôn luôn kín.
3. Ngườu ta dùng thép làm cốt cho bê tong vì thép và bê tong có hệ số dãn nỡ vì nhiệt gân
bằng nhau.
3. Làm thế nào để giữ được nhiệt độ ở trong lò ấp trứng không thay đổi? Trong lò ấp trứng cũng
như trong tủ sấy, tủ nuối cấy sinh vật, tủ lạnh, bàn là,… người ta cần giữ cho nhiệt độ không
thay đổi hoặc không cao quá một giới hạn nào đó. Trong các thiết bị đó đều có một bộ phận gọi
là rơ le nhiệt.bộ phận chính của rơ le nhiệt cũng là một băng kép giống như ở nhiệt kế kim loại.
Rơ le nhiệt đơn giản. Khi nhiệt đọ thấp, băng M tiếp xúc với vít K, mạch điện kín, dòng điện đi
từ A qua vít K đến thanh M và băng C rồi ra ở A1. Khi nhiệt độ tăng lên, băng C cong lại, đến
một mức nào đó thì thanh Mtachs khỏi vít K và ngắt dọng điện. Điều chỉnh vít K ta có thể làm
cho rơ le tự động cắt điện tại nhiệt độ định trước. Mắc rơ le này nối tiếp với một dây may so và
cùng đặt trong là ấp, tủ sấy, Khi rơ le đóng mạch thì dây may so tỏa nhiệt làm tăng nhiệt độ
trong lò, trong tủ,…Lát sau khi nhiệt độ đã lên đến mức cần thiết thì rơ le lại ngắt mạch
điện.Nhờ có rơ le, nhiệt độ trong lò, trong tủ luôn giữ ở một khoảng cần thiết. Tương tự trong tủ
lạnh cũng có một rơ le nhiệt. Khi nhiệt độ hạ đến giới hạn thấp nhất thì rơ le ngắt điện, khi nhiệt
độ tăng lên đến nhiệt độ cao thì rơ le lại đóng mạch điện cho tủ chạy