Bài tạp sự nở vì nhiệt cảu vật rắn

Bài t ập s ựn ởvì nhi ệt c ủa v ật r ắn, các d ạng bài t ập s ựn ởvì nhi ệt c ủa v ật r ắn,
s ựn ởdài, s ựn ởkh ối c ủa v ật r ắn, ph ương pháp gi ải các bài t ập s ựn ởvì nhi ệt
c ủa v ật r ắn ch ươn g trình v ật lý ph ổthông l ớp 10 c ơb ản, nâng cao.
1/
Bài
t ập
s ự n ở vì
nhi ệt
c ủa
v ật
r ắn
c ơ b ản
Ph ương pháp gi ải:
•
áp d ụng công th ức độ n ởdài:
Δl =l – lo= αl oΔt => l=lo(1+ αΔt )
•
áp d ụng công th ức độ n ởdi ện tích:
ΔS =S – So=2 αS o. Δt => S=So(1+2 αΔt )
•
áp d ụng công th ức độ n ởkh ối:
ΔV =V – Vo=3 αV o. Δt => V=Vo(1+3 αΔt )
2/Bài t ập liên quan đến so sánh s ựn ở dài c ủa các thanh kim lo ại khác nhau
Ph ương pháp gi ải:
•
Áp d ụng các công th ức n ởdài cho t ừng thanh kim lo ại
•
C ăn c ứvào gi ảthi ết c ủa đầu bài l ập ra h ệph ương trình toán h ọc
•
Gi ải h ệph ương trình toán h ọc tìm ra các yêu c ầu c ủa bài toán
Bài t ập 1: M ột thanh kim lo ại có h ệ s ốn ởdài là 1,2.10 -6K-1 ở 250C thanh kim lo ại

có chi ều dài là 1,5m. Tính chi ều dài c ủa thanh kim lo ại trên khi nhi ệt độ t ăng đến
40oC
Bài t ập 2: Ở nhi ệt độ 600C m ột thanh kim lo ại có chi ều dài là 2,34m. Chi ều dài
c ủa thanh kim lo ại trên là bao nhiêu sau khi nhi ệt độ gi ảm đi 20 oC? Bi ết h ệ s ố n ở
dài c ủa thanh kim lo ại là 1,14.10-6K-1.
Bài t ập 3: Chi ều dài c ủa thanh kim lo ại t ăng thêm bao nhiêu ph ần tr ăm khi nhi ệt
độ t ăng t ừ25oC lên đến 450C? bi ết h ệ s ốn ởdài c ủa thanh là 1,2.10-6K-1.
Bài t ập 4: Hai thanh ray xe l ửa dài 10m ph ải đặt cách nhau m ột kho ảng t ối thi ểu là
bao nhiêu để khi nhi ệt độ t ăng t ừ 17oC lên nhi ệt độ 57oC thì v ẫn còn đủ kho ảng
tr ống để chúng dài ra. Coi hai thanh ray xe l ửa b ằng thép có h ệ s ố n ở dài là
1,14.10-7K-1
Bài t ập 5: M ột thanh kim lo ại hình tr ụđồn g ch ất có ti ết di ện ngang là 10cm 2. M ột
đầu thanh kim lo ại được gi ữc ốđịnh b ằng t ấm ch ắn, đầu còn l ại ch ịu tác d ụng c ủa
m ột l ực b ằng bao nhiêu để khi nhi ệt độ môi tr ường t ăng t ừ0 0C đến 200C thanh kim
lo ại không th ể dài ra. Bi ết su ất đà n h ồi c ủa thanh kim lo ại là 2.10 11Pa, h ệ s ốn ởdài
c ủa thanh kim lo ại là 1,14.10-7K-1 .
Bài t ập 6: Bi ết h ệ s ốn ởdài c ủa thanh kim lo ại b ằng đồn g là 18.10 -6 K-1, c ủa thanh
kim lo ại b ằng s ắt là 12.10-6 K-1. T ổng chi ều dài ban đầu c ủa thanh đồn g và thanh
s ắt ở nhi ệt độ OoC là 6m. hi ệu chi ều dài c ủa hai thanh kim lo ại luôn không đổi .
Xác định chi ều dài ban đầu c ủa m ỗi thanh ở nhi ệt độ 0oC.
1


Bài t ập 7: Kh ối l ượng riêng c ủa th ủy ngân ở 0 0C là 13600kg/m3. Tính kh ối l ượng
riêng c ủa th ủy ngân ở 500C. Cho h ệ s ố n ở kh ối c ủa th ủy ngân là 1,82.10-4K-1.
H ướng d ẫn
Bài t ập 8. M ột th ước b ằng nhôm có các độ chia đúng ở 5oC. Dùng th ước này đo
m ột chi ều dài ở 35oC. K ết qu ả đọc được là 88,45cm. Tính sai s ố do ảnh h ưởng c ủa
nhi ệt độ và chi ều dài đúng.
Bài t ập 9. Ở 30oC m ột qu ả c ầu thép có đường kính 6cm và không l ọt qua m ột l ỗ

tròn khoét trên m ột t ấm đồng thau vì đường kính c ủa l ỗ kém h ơn 0,01mm. H ỏi
ph ải đưa qu ả c ầu thep và t ấm đồng thau t ới cùng nhi ệt độ bao nhiêu thì qu ả c ầu l ọt
qua l ỗ tròn. Bi ết các h ệ s ố n ở dài c ủa thép và đồng thau l ần l ượt là 12.10 -6K-1 và
19.10-6K-1
Bài t ập 10. Ti ết di ện th ẳng c ủa m ột thanh thép là 1,3cm2. Thanh này được gi ữ ch ặt
gi ữa hai đi ểm c ố định ở 30oC. Tính l ực tác d ụng vào thanh khi nhi ệt độ gi ảm
xu ống còn 20oC. Cho bi ết h ệ s ố n ở dài c ủa thép α = 11.10 -6K-1, su ất Yang c ủa thép
E = 2,28.1011Pa
Bài t ập 11. Ở nhi ệt độ 0oC bình th ủy tinh ch ứa được kh ối l ượng m o th ủy ngân. Khi
nhiệt độ là t1 thì bình ch ứa được kh ối l ượng m1 th ủy ngân. Ở c ả hai tr ường h ợp
th ủy ngân có cùng nhi ệt độ v ới bình. Hãy l ập bi ểu th ức tính h ệ s ố n ở dài α c ủa th ủy
tinh. Bi ết h ệ s ố n ở kh ối c ủa th ủy ngân là β

2