Bài 18. Sự nở vì nhiệt của chất rắn

Nhiệt liệt chào mừng
CÁC THẦY CÔ GIÁO VÀ CÁC EM HỌC SINH
Nhiệt liệt chào mừng
QUÍ THẦY CÔ GIÁO VÀ CÁC EM HỌC SINH
SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Bài 36:
- Thanh đồng.
- Bình chứa nước kín có 2 van.
- Nước nóng.
- Nhiệt kế.
- Đồng hồ micrômét (đo l).
 Dụng cụ
1. Thí nghiệm
I – SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm:
 Tiến hành thí nghiệm
l = l - l0 : độ nở dài của thanh tương ứng với độ tăng nhiệt độ t = t – t0
t0
t
ℓ0
ℓ0 Δℓ
ℓo là chiều dài thanh ở to (ºC)
ℓ : chiều dài thanh đồng ở t (0C)
ℓ
- Nhiệt độ ban đầu to = 20(ºC)
- Chiều dài ban đầu là ℓo=500mm
1,67.10 -5
1,65.10 -5
1,64.10 -5
1,63.10 -5
1,66.10 -5
Tính hệ số α của mỗi lần đo trong bảng 36.1
Bảng 36.1
So sánh các kết quả  vừa tính được, xem các  có sai lệch với nhau nhiều không?
 Kết quả:
1. Thí nghiệm:
 Nhận xét:
- Kết quả TN trên cho thấy hệ số  có giá trị không đổi.
- Từ biểu thức:

Hay:
Với ε là độ nở dài tỉ đối của thanh đồng và
t = (t – t0) là độ tăng nhiệt độ của thanh đồng.
Làm thí nghiệm với các vật rắn có độ dài và chất liệu khác nhau.
Người ta đã tìm được hệ số  của một số chất rắn như ở bảng bên

Hệ số α có giá trị thay đổi phụ thuộc chất liệu của vật rắn
2. Kết Luận:
Chúng ta thấy khi nhiệt độ tăng thì chiều dài của thanh đồng cũng tăng, hiện tượng đó người ta gọi là sự nở dài (vì nhiệt). Vậy sự nở dài là gì?
2. Kết Luận:
- Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở dài.
1,67.10 -5
1,65.10 -5
1,64.10 -5
1,63.10 -5
1,66.10 -5
Độ nở dài phụ thuộc yếu tố nào?
Nhiệt độ ban đầu to = 20(ºC)
Chiều dài ban đầu là ℓo=500mm
- 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.
l = l – l0 = l0t
- Công thức nở dài:
Trong đó:
l là độ nở dài
t là độ tăng nhiệt độ
 : hệ số nở dài ( 1/K hay K-1 ) phụ thuộc chất liệu của vật rắn
Quả cầu chui lọt qua vòng tròn
Dùng lửa nung nóng quả cầu
Quả cầu không chui lọt được qua vòng tròn.
sự nở khối
Vì thể tích của quả cầu tăng lên khi bị nung nóng.
Tại sao quả cầu không chui lọt qua vòng tròn nữa?
II – SỰ NỞ KHỐI
II- SỰ NỞ KHỐI
- Sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở khối.
- Công thức độ nở khối ( đồng chất, đẳng hướng):
V0, V: thể tích vật rắn ở t0 và t (0C) (m3)
t = t - t0 : độ tăng nhiệt độ (0C)
  3: Hệ số nở khối (1/K hoặc K–1)
III- ỨNG DỤNG

- Trong kĩ thuật chế tạo và lắp đặt máy móc hoặc xây dựng công trình, người ta phải tính toán để:
+ Khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt.
+ Lợi dụng sự nở vì nhiệt
Khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt.
 Đề phòng sự nở vì nhiệt: Khi trời nóng chiều dài của cầu tăng lên
Đầu cầu sắt phải đặt trên các gối đỡ xê dịch được trên các con lăn.
Có khoảng cách giữa các nhịp cầu
GIỮA ĐẦU CÁC THANH RAY PHẢI CÓ KHE HỞ
Để khi nhiệt độ tăng đường ray không bị uốn cong gây nguy hiểm khi tàu đi qua.
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
* Ứng dụng sự nở vì nhiệt khác nhau giữa các chất để tạo ra băng kép dùng làm rơle điều nhiệt trong bàn là, bếp điện…
LỢI DỤNG SỰ NỞ VÌ NHIỆT
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 bị nóng lên, do hai băng kim loại nở dài không giống nhau mà băng kép sẽ bị uốn cong làm hở mạch điện đi qua băng kép
Băng kép dùng làm rơle đóng, ngắt mạch điện
Tháng 1 là mùa Đông (lạnh),mà tháp làm bằng thép nên thép co lại khi gặp lạnh
Đến tháng 7 là mùa Hè (nóng) nên thép nở ra do đó ta thấy tháp cao lên.
CŨNG CỐ
Baøi 4 sgk/tr197 : Tại sao khi đổ nước sôi vào trong cốc thủy tinh thì cốc thủy tinh hay bị nứt vỡ, còn cốc thạch anh không bị nứt vỡ?
A
D
C
B
Vì cốc thạch anh có thành dầy hơn.
Vì cốc thạch anh có đáy dầy hơn.
Vì thạch anh cứng hơn thủy tinh.
Vì thạch anh có hệ số nở khối nhỏ hơn thủy tinh.
Bài 5 sgk/tr197 : Một thước thép ở 20 0C có độ dài 1000 mm. Khi nhiệt độ tăng đến 40oC, thước thép này dài thêm bao nhiêu ?
A
C
B
D
2,4mm
3,2 m
0,22 mm
4,2 mm
Giải
Độ tăng chiều dài.

?
?

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.
Sự nở vì nhiệt của vật rắn
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 đúc nhà lớn 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 đúc sẽ bền vững hơn.
4
3
Vật lý – xung quanh ta
Vật lý – xung quanh ta