sự nở vì nhiệt của vật rắn

Chào quý thầy cô và các em.
Vì sao giữa các thanh ray phải để hở một khoảng ?
Trên thực thế các
phép đo vào ngày
1/1/1890 và 1/7/1890
cho thấy, trong vòng 6
tháng tháp đã cao hơn
10 cm.!
SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
BAØI 36
ℓ
o
Δℓ
Ở nhiệt độ t (ºC)
I. SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm:
a, Thí nghiệm :
Ở nhiệt độ t
o
(ºC)
ℓ
o


Nhiệt kế
Đồng hồ
micromet
Thanh
đồng
+ t
o

= 20(ºC)
+ ℓ
o
=500mm
∆t (
0
C) ∆l (mm)
30 0,25
40 0,33
50 0,41
60 0,49
70 0,58
α
α
l
l
0
0
.
.
∆
∆
t
t
∆
∆
l
l
=
=

b, Kết quả :
1,67.10
-5
1,65.10
1,65.10
-5
-5
1,64.10
-5
1,63.10
1,63.10
-5
-5
1,66.10
1,66.10
-5
-5
∆t (
0
C) ∆l (mm)
30 0,25 1,67.10
-5
40 0,33
1,65.10
1,65.10
-5
-5
50 0,41 1,64.10
-5
60 0,49

1,63.10
1,63.10
-5
-5
70 0,58
1,66.10
1,66.10
-5
-5
α
l
l
0
0
.
.
∆
∆
t
t
∆
∆
l
l
=

Với sai số 5% coi như α không thay đổi

α = (1,65 ±0,08).10
-5

K
-1
.
b, Kết quả :
I. SỰ NỞ DÀI
b, Nhận xét:
c) Làm thí nghiệm với các vật rắn có độ dài và chất liệu
khác nhau, kết quả tương tự nhưng hệ số α có giá trị
thay đổi phụ thuộc vào chất liệu của vật rắn.
0
.
l
l t
α
∆
=
∆
không đổi.
không đổi.
0
.
l
l t
α
∆
=
∆
không đổi.
I. SỰ NỞ DÀI
2. Kết Luận:

- Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở
dài.
- Độ nở dài ∆l của vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ với
độ tăng nhiệt độ ∆t và độ dài ban đầu l
0
của vật đó.
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
VẬN DỤNG
Một dây tải điện ở 20
o
C có độ dài 1800m. Tìm chiều
dài của dây tải điện này khi nhiệt độ tăng lên đến 50
o
C
về mùa hè. Cho biết hệ số nở dài của dây tải điện là α

=11,5.10
-6
K
-1
.
Giải:
Ta có Δl = l – l
o
= αl
o
Δt
= 11,5.10
-6
.1800.(50-20)
= 0,621 (m).
⇒
Độ dài dây điện khi nhiệt độ
tăng lên 50
0
C là :
l = l
0
+ Δl = 1800,62 m .

Tóm tắt:
t
0
= 20
0
C

l
0
= 1800 m.
t = 50
0
C.
α = 11,5.10-6 (K-1)
l = ?

Thế nào là sự nở khối ?

Nêu công thức tính độ nở khối ?
II. SỰ NỞ KHỐI :
SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
BAØI 36

Sự nở khối: sự tăng thể tích của vật rắn khi
nhiệt độ tăng

Độ nở khối: ΔV=V – V
o
=βV
o
Δt
β : là hệ số nở khối (1/K hay K
-1
).

β ≈ 3α
II. SỰ NỞ KHỐI :

SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
BAØI 36

Lưu ý: công thức ΔV=V – V
o
=βV
o
Δt
cũng áp dụng được cho chất lỏng (trừ nước
ở gần 4
0
C)
 Khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt: làm
cho các vật rắn không bị cong hoặc nứt gãy khi
nhiệt độ thay đổi
III. Ứng dụng :
SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
BAØI 36
- 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
- Giữa các nhịp cầu có khoảng cách
Ứng dụng sự nở vì nhiệt của các kim loại khác nhau để
chế tạo băng kép, dùng làm rơ-le đóng ngắt mạch
điện tự động hoặc dùng chế tạo ampe kế nhiệt,
nhiệt kế kim loại
III. Ứng dụng :
SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN

BAØI 36
Băng kép
Thanh thép
Thanh đồng
Ứng dụng của băng kép :
dùng làm rơle nhiệt trong bàn là điện
Câu 1 : Một lọ thuỷ tinh được đậy bằng nút thuỷ
tinh. Nút bị kẹt. Hỏi phải mở nút bằng cách nào
trong các cách sau đây?
A. Hơ nóng nút.
B. Hơ nóng cổ lọ.
C. Hơ nóng cả nút và cổ lọ.
D. Hơ nóng đáy lọ.

VẬN DỤNG
Câu 2: Hiện tượng nào sau đây sẽ xảy
ra khi nung nóng một vật rắn?
A. Khối lượng của vật tăng.
B. Khối lượng của vật giảm.
C. Khối lượng riêng của vật tăng.
D. Khối lượng riêng của vật giảm.

VẬN DỤNG
Câu 3: Nguyên tắc hoạt động của dụng cụ
nào không liên quan đến sự nở dài vì
nhiệt
A. Băng kép
B. Nhiệt kế kim loại
C. Đồng hồ bấm dây
D. Ampe kế nhiệt


VẬN DỤNG
Câu 4: Tại sao khi đổ nước sôi vào cốc thủy
tinh thì cốc thủy tinh hay bị nứt vỡ, còn
cốc thạch anh không bị nứt vỡ?
A. Vì cốc thạch anh có thành dày hơn
B. Vì cốc thạch anh có đáy dài hơn
C. Vì thạch anh cứng hơn thủy tinh
D. Vì thạch anh có hệ số nở khối nhỏ hơn
thủy tinh

VẬN DỤNG