Bài giảng bài sự nở vì nhiệt của vật rắn vật lý 10 (2)

• I.Sự nở dài

• II.Sự nở khối
• III.Ứng dụng


Người thực hiện: Lê Thị Thanh Nhị


Một thanh thép bị dãn khi ta kéo

một lực đủ lớn. Làm thế nào để
thanh thép đó dãn ra mà ta không
tác dụng lực kéo?


I – SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm
Dụng cụ
- Thanh đồng
- Bình chứa nước
kín có 2 van
- Nước nóng
- Nhiệt kế
- Đồng hồ
micrômét(đo l).


I – SỰ NỞ DÀI Nhiệt kế

Đồng hồ

micromet

1. Thí nghiệm
Tiến hành thí nghiệm

Thanh đồng


Nhiệt độ ban đầu:
t0 = 200C.
Độ dài ban đầu:
l0 = 500 mm.

t
l
(0C) (mm)

α = l
l0. t

30

0,25

1,67.10 -5

40

0,33

1,65.10 -5

50
60

0,41
0,49

1,64.10 -5

70

0,58

1,66.10 -5

1,63.10 -5

-Tính
α = l/(l0. t)


I – SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm

Kết quả:
Hệ số α có giá trị không đổi
l = α.l0.(t-t0)

I - Sự nở dài
1. Thí nghiệm

Làm thí nghiệm với các
vật rắn có độ dài và
chất liệu khác nhau.

Hệ số nở dài của một số chất rắn

Chất liệu

α (K-1)
-6
24.10
Nhôm
Hệ sốtaα đã
có giá
thay hệ
-6
Người
tìmtrịđược
17.10
Đồng đỏ
số nở dài của 1 số chất
-6
11.10
đổi
phụ
thuộc
chất

liệu
Sắt, thép
rắn như ở bảng bên
-6
0,9.10
Inva (Ni-Fe)
Vậy
α phụ thuộc
của hệ
vậtsố
rắn
-6
vào yếu tố nào?
9.10
Thủy tinh
-6
0,6.10
Thạch anh


I – SỰ NỞ DÀI
2. Kết luận
Sự nởThế
dài nào
là sựlàtăng
độ dài?
dài của vật rắn khi nhiệt
sự nở
độ tăng.
Độ nở dài phụ thuộc vào yếu tố nào?

Độ nở dài l của vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ với
độ tăng nhiệt độ t và độ dài ban đầu l0 của vật đó.
Độ nở dài Δl = l – l0 = αl0Δt
Dựa
vào
công
thức:
α =chất
l /(lliệu
, em
Giá trị
của
α phụ
thuộc
của
vậthãy
rắn cho
và biết ý
0.t)
-1 dài α
nghĩa
hệ là
sốKnở
có đơncủa
vị đo
Từ α = l /(l0.t)  Khi t = 1 (nhiệt độ tăng thêm 1 độ)

thì α = l/l0=ε . “Hệ số nở dài của vật rắn có trị số bằng độ
nở dài tỉ đối của vật rắn khi nhiệt độ của nó tăng thêm 1 độ”.

Theo các em thì quả cầu sắt khi bị
nung nóng thì thể tích của nó có
thay đổi hay không?


II – SỰ NỞ KHỐI

Thế nào là sự nở khối?

Ở nhiệt độ ban đầu t0

Ở nhiệt độ sau t > t0
Như vậy, thể tích vật đã tăng lên khi nhiệt độ của
vật rắn tăng lên


II – SỰ NỞ KHỐI

Sự nở khối là sự tăng thể tích của
vật rắn khi nhiệt độ tăng.
-Với vật rắn đồng chất và đẳng hướng:
V = V – V0 = V0t.
V : Độ nở khối
: hệ số nở khối (1/K hay K -1)
3α.


* Lưu ý: công thức ΔV=V – Vo=βVoΔt cũng áp dụng
được cho chất lỏng (trừ nước ở gần 40C)

Sự nở vì nhiệt đặc biệt
0
Nước ở 4 C bị co lại và có thể
của nước
tích nhỏ nhất nên khối lượng
riêng của nó lớn nhất; khi
tăng hoặc giảm nhiệt độ từ
40C thì nước lại nở ra và thể
tích của nước tăng lên, nên
khối lượng riêng của nó lại
giảm. Chính điều này đã giải
thích hiện tượng nước biển(
sông, hồ ) về mùa đông chỉ có
thể đóng băng ở lớp bề mặt
của nó.


SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
III . Ứng dụng(SGK/196).
 Khắc phục tác 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


Ở gối đỡ ở hai đầu cầu của một số cầu thép. Hai gối đỡ đó có cấu
tạo không giống nhau . Một đầu được đặt lên các con lăn, tạo
điều kiện cho cầu dài ra khi nóng lên mà không bị ngăn cản.


SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
III . Ứng dụng(SGK/196).
 Khắc phục tác 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(dùng trong các rơle đóng-ngắt
mạch điện tự động)

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.


Băng kép


1

Vật lý – xung quanh ta
Vì
sao răng
các dễ
nha sĩ
Vì men
khuyên
không nên ăn
bị rạn nứt.
thức ăn quá nóng?

Vì sao bóng đèn điện
Vì bóng
tròn
đang đèn
sáng,dãn
nếu bị
nở, gặp
nước
mưalạnh
hắt co

vào thì
ngột
nên bị vỡ.
dễđột
bị vỡ
ngay?

Sự nở vì nhiệt của vật rắn
Vì
và bê
Tạithép
sao khi
xâytông
đúc nhà
nở
nhiệttagần
lớnvìngười
phảinhư
dùng
làm cho
thép vànên
bê tông
( hỗn
3 nhau,
nhà
hợp đúc
gồmsẽ
xi bền
măng, cát sỏi, nước)?
vững

hơn.
Vì sao đổ nước nóng
Do
cốc
dãn
nở
không
đều
vào
cốc
thủy
tinh
dày
5
ở
mặt ngoài.
thìmặt
cốctrong
dễ bịvà
vỡ?

2

Tại
Để khi
sao gặp
khi đặt
nóng
đường
ray

các đường
xe lửa,ray
người
có ta
không
khoảngđặt
trống
cácdãn
thanh
ray
nở, sát
làmkhít
đường
nhau,
raymà 4
phải
khôngđểbị cong
có khe
lên, hở
giữa
dễ gây
chúng?
tai nạn
Tại sao khi lợp nhà bằng
tôn Để
người
tôn ta
khichỉ
gặpđóng
nóng

đinhdãn
ở một
còn đầubị 6
nở đầu
sẽ không
kia phải
để tự do?
vênh.


Tháp ÉpPhen

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


Câu 1. Em hãy cho biết câu nào đúng, câu
nào sai. Tại sao?
1/ Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi

Đ

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

Đ

4/ Quả cầu nóng lên, thể tích quả cầu giảm

S

5/ Quả cầu lạnh đi, thể tích quả cầu giảm

Đ

6/ Quả cầu nóng lên, khối lượng của quả cầu
không thay đổi

Đ


Câu 2: Hiện tượng nào sau đây sẽ xảy ra khi nung
nóng một vật rắn?
A. Khối lượng của vậtVìtăng.
D = M/V
B. Khối lượng của vật giảm.
C. Khối lượng riêng của vật tăng.
0C có độ dài 2000cm.
Câu 3:Một thước
nhôm
ở 20
D. Khối
lượng
riêng
của vật giảm.

Khi nhiệt độ tăng đến 500C, thì thước thép này dài

thêm bao nhiêu?
A.0,4cm
-6.2000.30=1,44cm
∆l=αl
∆t=24.10
0
B.1,44cm
C.0,242cm
D.5,2cm