Sự nở vì nhiệt của vật rắn

TIẾT 62: SỰ NỞ VÌ NHIỆT
CỦA VẬT RẮN
Giáo sinh thực tập: Nguyễn Thị Mai Thu
Giáo viên hướng dẫn: Chu Thị Thanh Nga


I. SỰ NỞ DÀI.
l0
t0
Δl
t > t0
l

∆l = l - l0: Độ nở dài
∆t = t - t0: Độ tăng nhiệt độ


I. SỰ NỞ DÀI.
1. Thí nghiệm.
Mục đích:
Khảo sát mối liên hệ giữa
độ nở dài và độ tăng nhiệt
độ.
Dụng cụ:
- Thanh đồng
- Bình chứa nước kín có 2 van
- Nhiệt kế
- Đồng hồ micromet
- Nước nóng.

I. SỰ NỞ DÀI.
1. Thí nghiệm.

Nhiệt kế

Đồng hồ
micromet

Tiến hành thí nghiệm.

Thanh đồng


I. SỰ NỞ DÀI.
1. Thí nghiệm.
Kết quả:
* Giá trị trung bình của α:
α = (α1+ α2+ α3+ α4+ α5)/5
≈ 1,65.10-5K-1.

• Sai số tuyệt đối:
∆α ≈ 0,08.10-5K-1.
• Sai số tỉ đối:
δα = ∆α / α ≈ 5%.
* Ghi kết quả phép đo:
α = (1,65 ±0,08).10-5K-

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

∆t
(0C)
30

∆l
(mm)
0,25

α = ∆l
l0.
∆t
1,67.10 -5

40

0,33

1,65.10 -5

50

0,41

1,64.10 -5

60

0,49

1,63.10 -5

70

0,58

1,66.10 -5

Với sai số 5% coi như hệ
số α có giá trị không đổi.


I. SỰ NỞ DÀI.
1. Thí nghiệm.
Kết quả:
Hệ số α có giá trị không đổi.
Công thức tính độ nở dài:

Δl = α lo (t – to)
∆l
= α∆t
Hay:
lo
với

∆l
ε=
lo

là độ nở dài tỉ đối của chất rắn.

I. SỰ NỞ DÀI.
1.Thí nghiệm
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


I. SỰ NỞ DÀI.
2.
Kết
luận.


Sự nở dài (vì nhiệt) là sự tăng độ dài của vật rắn
khi nhiệt độ tăng.
 Công thức tính độ nở dài:

Δl = l – lo = α lo Δt
Trong đó: Δl: độ nở dài.
lo: độ dài của vật ở nhiệt độ đầu to.
l: độ dài của vật ở nhiệt độ sau t.
Δt = t – to: độ tăng nhiệt độ.
α: hệ số nở dài (1/K hoặc K-1)

 Độ nở dài Δl của vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ
với độ tăng nhiệt độ Δt và độ dài ban đầu lo của vật
đó.


II. SỰ NỞ KHỐI.
 Sự nở khối là sự tăng thể tích của vật rắn khi
nhiệt độ tăng.
 Công thức tính độ nở khối:

Δ V = V – Vo = β Vo Δ t
Trong đó:ΔV: độ nở khối.
V: Thể tích của vật rắn ở nhiệt độ đầu to.
Vo: Thể tích của vật rắn ở nhiệt độ cuối t
Δt = t – to: độ tăng nhiệt độ.
β: hệ số nở khối (1/K hoặc K-1).

 Với chất rắn đẳng hướng ta có:

β = 3α


III. ỨNG DỤNG.
1. 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.

Giữa
cầunhỏ
phải có
Cửacác
có nhịp
khe hở
khoảng cách

CácGiữa
ống 2KL
dẫn
hơi ray
nóng

nước
đầu
thanh
cóhoặc
khe hở
nóng phải có đoạn uốn cong


III. ỨNG DỤNG.
2. Ứng dụng của sự nở vì nhiệt.
Băng kép (dùng làm rơle đóng- ngắt tự động mạch
điện) dùng trong bàn là, nồi cơm điện.


Cảm ơn cô và các bạn đã chú ý
lắng nghe!