Bài 36. Sự nở vì nhiệt của vật rắn

KIỂM TRA BÀI CŨ
Biến dạng cơ là sự thay đổi kích thước và hình dạng của
vật rắn do tác dụng của ngoại lực
F
đh
= k.|Δl| với k = E.S/l
0
1.Thế nào là biến dạng cơ của vật rắn?
2.Phát biểu và viết công thức định luật Húc về
biến dạng cơ của vật rắn?
3 .Viết công thức tính lực đàn hồi trong vật rắn?
=
ε
|∆l|
l
0
= α.σ
Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của vật rắn
đồng chất, hình trụ tỉ lệ thuận với ứng suất tác dụng vào
vật đó.

Các phép đo vào ngày
01/01/1890 và ngày
01/07/1890 cho thấy
sau 6 tháng tháp đã
cao thêm 10 cm.
Tháp ÉpPhen

1. Thí nghiệm
- Thanh đồng

- Bình chứa nước kín có 2
van
- Nước nóng
- Nhiệt kế
- Đồng hồ micrômét(đo ∆l).

Nhiệt kế
Đồng hồ
micromet
Thanh đồng
Tiến hành thí nghiệm
l
0
t
0
t
l
Δl

Nhiệt độ ban đầu:
Nhiệt độ ban đầu:


t
t
0
0
= 20
= 20
0

0
C.
C.
Độ dài ban đầu:
Độ dài ban đầu:
l
l
0
0
= 500 mm.
= 500 mm.
∆
∆
t
t
(
(
0
0
C)
C)
∆
∆
l
l
(mm
(mm
)
)
30 1,67.10

-5
40
40
50
60
60
70
70
0,25
0,33
0,33
0,41
0,49
0,49
0,58
0,58
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

α
α
l
l
0
0
.
.
∆
∆
t
t
∆
∆
l
l
=
=
Hệ số α có giá trị không đổi.
Δl = αl
0
Δt
hay Δl = αl
0
(t-t
0
)

Chất liệu
Chất liệu

α
α
(K
(K
-1)
-1)
Nhôm
Nhôm
Đồng đỏ
Đồng đỏ
Sắt, thép
Sắt, thép
Inva (Ni-Fe)
Inva (Ni-Fe)
Thủy tinh
Thủy tinh
Thạch anh
Thạch anh
24.10
24.10
-6
-6
17.10
17.10
-6
-6
11.10
11.10
-6
-6

0,9.10
0,9.10
-6
-6
9.10
9.10
-6
-6
0,6.10
0,6.10
-6
-6
Hệ số nở dài của một số chất rắn

2. Kết luận.
Sự nở dài là sự tăng độ dài của vật rắn
khi nhiệt độ tăng
Độ nở dài Δl của vật rắn (hình trụ đồng
chất) tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ Δt và độ
dài ban đầu l
0
của vật rắn đó.
Δl = l – l
0
= αl
0
Δt
Δl: độ nở dài (m)
α: hệ số nở dài (1/K hay K
-1

)
l: chiều dài vật rắn ứng với nhiệt độ t (m)
l
0
: chiều dài vật rắn ứng với nhiệt độ t
0
(m)
Δt: độ tăng nhiệt độ (K)

II. SỰ NỞ KHỐI
Sự nở khối là sự tăng thể tích của vật rắn
khi nhiệt độ tăng.
Với vật rắn đồng chất, đẳng hướng.
ΔV = V – V
0
= βV
0
Δt.
Trong đó: ΔV: độ nở khối (m
3
)
V
0
: thể tích vật rắn ở nhiệt độ đầu t
0
(m
3
)
V: thể tích vật rắn ở nhiệt độ cuối t (m
3

)
Δt = t – t
0
: độ tăng nhiệt độ
β: hệ số nở khối (1/K hay K
-1
)
β ≈ 3α.

III. ỨNG DỤNG
- 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


- 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.

- Có khoảng cách giữa các nhịp cầu

III. ỨNG DỤNG
- 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.
- Lợi dụng sự nở vì nhiệt.

Băng kép

Câu 1:
Câu 1: 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.
Vì D = m/V
CỦNG CỐ

Câu 2: Một thước thép ở 20
0
C có độ dài 1000mm. Biết hệ
số nở dài của thép là 12.10
-6
K
-1
. Khi nhiệt độ lên đến
40
0
C, thước thép này dài thêm
A.2,4mm.
B. 3,2mm.
C.0,24mm.
D. 4,2mm.

Vì sao các nha sĩ
khuyên không nên ăn
thức ăn quá nóng?

Vì men răng dễ
bị rạn nứt.
Vì sao bóng đèn điện
tròn đang sáng, nếu bị
nước mưa hắt vào thì
dễ bị vỡ ngay?
Vì bóng đèn dãn
nở, gặp lạnh co
đột ngột nên bị vỡ.
Vì sao đổ nước nóng
vào cốc thủy tinh dày
thì cốc dễ bị vỡ?
Do cốc dãn nở không đều
ở mặt trong và mặt ngoài.
Tại sao khi lợp nhà bằng
tôn người ta chỉ đóng
đinh ở một đầu còn đầu
kia phải để tự do?
Để tôn khi gặp nóng
dãn nở sẽ không bị
vênh.
1
2
6
5
Tại sao khi đặt đường
ray xe lửa, người ta
không đặt các thanh
ray sát khít nhau, mà
phải để có khe hở

giữa chúng?
Để khi gặp nóng
các đường ray có
khoảng trống dãn
nở, làm đường ray
không bị cong lên,
dễ gây tai nạn
Tại sao khi xây dựng nhà
cao tầng người ta phải
dùng thép và bê tông
( hỗn hợp gồm xi măng,
cát -sỏi, nước)?
Vì thép và bê tông
nở vì nhiệt gần như
nhau, nên làm cho
nhà bền vững hơn.
4
3
Vật lý – xung quanh taVật lý – xung quanh ta