Bài 21: Một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
- Sự co dãn vì nhiệt khi bị ngăn cản có thể gây ra những lực rất lớn.
- Băng kép khi bị đốt nóng hoặc làm lạnh đều cong lại. Người ta ứng dụng tính chất này của băng kép vào việc đóng, ngắt tự động mạch điện.
Lưu ý: Bài này chỉ chủ yếu giới thiệu những ứng dụng của sự nở vì nhiệt của chất rắn vì những ứng dụng của sự nở vì nhiệt của chất lỏng và chất khí đã được đề cập ở những bài trên.
Những ứng dụng trong bài này đều dựa vào hai hiện tượng sau đây:
+ Lực xuất hiện trong sự co dãn vì nhiệt.
+ Sự nở vì nhiệt của các kim loại khác nhau là khác nhau.
Thí nghiệm 1: đốt nóng thanh thép
Nhận xét: Sau khi bị đốt nóng, thép nở ra, độ dài của thanh thép tăng lên và tạo ra một lực đủ lớn để bẻ gảy thanh chốt ngang.
Thí nghiệm 2: Lắp thanh chốt ngang sang bên phải, làm lạnh thanh thép đang nóng
Nhận xét: thanh thép đnag nóng bị làm lạch sẽ co lại, tạo ra lực bẻ gảy thanh chốt ngang
Thí nghiệm 3: Băng kép
Băng kép gồm 2 thanh kim loại khác nhau (VD: đồng và thép) được tán chặt vào nhau theo chiều dài của thanh tạo thành băng kép.
Khi bị làm nóng, băng kép cong về phía thanh đồng. Do thanh đồng giãn nở vì nhiệt nhiều hơn thép nên thanh đồng dài hơn và nằm phía ngoài vòng cung.
Khi bị làm lạnh, băng kép cong về phía thanh thép. Do thanh đồng co lại vì nhiệt nhiều hơn thép nên thanh đồng ngắn hơn, thanh thep dài hơn và nằm phía ngoài vòng cung.
II. BÀI TẬP MINH HỌA
Câu 1: Khi nhúng quả bóng bàn bị móp vào trong nước nóng, nó sẽ phồng trở lại. Vì sao vậy?
Giải:
Vì nước nóng làm cho khí trong quả bóng nở ra ⇒ quả bóng bị phồng lên
Câu 2: Hộp quẹt ga khi còn đầy ga trong quẹt nếu đem phơi nắng thì sẽ dễ bị nổ. Giải thích tại sao?
Giải: Vì khi phơi nắng, nhiệt độ tăng, ga ở dạng lỏng sẽ tăng thể tích làm hộp quẹt bị nổ.
Câu 3: Khi chất khí nóng lên thì đại lượng nào sau đây thay đổi?
Giải: Cả thể tích, khối lượng riêng và trọng lượng riêng đều thay đổi.
Câu 4: Bánh xe đạp khi bơm căng, nếu để ngoài trưa nắng sẽ dễ bị nổ. Giải thích tại sao?
Giải: Bánh xe đạp khi bơm căng nếu để ngoài trưa nắng, khí trong ruột xe sẽ nở ra ⇒ ruột bánh xe sẽ dễ bị nổ
Câu 5: Thể tích của khối khí trong một bình thủy tinh đậy kín khi được đun nóng ?
Giải: Khối khí trong một bình thủy tinh đậy kín khi được đun nóng, vì bình nở ra nên chất khí trong bình cũng có thể tích tăng.
Câu 6: Băng kép được ứng dụng và được cấu tạo dựa trên hiện tượng nào?
Giải: Do băng kép khi bị đốt nóng hoặc làm lạnh đều cong lại nên người ta ứng dụng tính chất trên vào việc đóng ngắt tự động mạch điện.
Câu 7: Tại sao lại có khe hở tại chổ tiếp nối hai đầu thanh ray đường tàu hỏa?
Giải: Do thanh ray đường tàu hỏa được làm từ kim loại, khi nhiệt độ tăng sẽ khiến thanh ray nở dài ra. Nếu không chừa khe hở, sự nở vì nhiệt sẽ gây ra lực rất lớn làm hỏng hoặc biến dạng đường ray.
Câu 8: Tại sao khi rót nước nóng vào cốc thủy tinh dày thì cốc dễ vỡ hơn là rót nước nóng vào cốc thủy tinh mỏng?
Giải: Khi rót nước nóng vào cốc tinh dày thì lớp thủy tinh bên trong sẽ tiếp xúc với nước nóng và nở ra trước, trong khi lớp bên ngoài chưa kịp nóng lên và nở ra theo nên sẽ chịu lực tác động từ trong ra và cốc bị vỡ. Với các ốc thủy tinh mỏng thì lớp thủy tinh bên trong và bên ngoài nở ra đồng đều nên sẽ khó bị vỡ hơn.
Học tiếp những bài khác trong chương Cơ học:
Bài 4: Đo thể tích vật rắn không thấm nước
Bài 5: Khối lượng-Đo khối lượng
Bài 7: Tìm hiểu kết quả tác dụng của lực
Bài 10: Lực kế, phép đo lực, Trọng lượng và khối lượng
Bài 11:Khối lượng riêng. Trọng lượng riêng
Bài 18: Sự nở vì nhiệt của chất rắn
Bài 19: Sự nở vì nhiệt của chất lỏng
Bài 20: Sự nở vì nhiệt của chất khí
Bài 21: Một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt
Bài 24-25: Sự nóng chảy và sự đông đặc
Bài 26-27: Sự bay hơi và sự ngưng tụ
Tổng hợp kiến thức và công thức vật lý 6
*****
StudyCare
The more we care - The more you succeed
- Dạy kèm Toán - Lý - Hóa - Sinh - Văn - Anh theo chương trình phổ thông.
- Luyện thi chuyển cấp lớp 9 lên lớp 10, luyện thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia, Luyện thi Đại Học.
- Dạy và luyện thi IELTS - TOEIC - TOEFL - PTE - SAT và các chứng chỉ quốc tế
📌 72/53 Nguyễn Văn Thương, Phường 25, Quận Bình Thạnh, Tp. HCM
Website: https://studycare.edu.vn/
Điện thoại: (028).353.66566
Zalo: 098.353.1175
Brochure: https://drive.google.com/file/d/1nUbv7rFdBNRDXDRd5nw2IHRNE-7QSLDn/view?usp=sharing