Bài 18. Sự nở vì nhiệt của chất rắn

TRƯỜNG THPT HUỲNH THÚC KHÁNG
Nhiệt liệt chào mừng
CÁC THẦY CÔ GIÁO VÀ CÁC EM HỌC SINH
Các phép đo vào ngày 1/1/1890 và 1/7/1890 cho thấy, trong vòng 6 tháng tháp đã cao thêm 10 cm.
Tháp Eiffel có thể lớn lên được không ?
SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Bài 36. Tiết 60
I. SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm:
a. Tiến hành thí nghiệm:
Thí nghiệm khảo sát sự nở dài của vật rắn. (Khảo sát sự thay đổi chiều dài của vật rắn khi nhiệt độ của nó thay đổi).
Dụng cụ :
Thanh đồng
Bình chứa nước kín có 2 van
Nước nóng
Nhiệt kế
Đồng hồ micrômét (đo l ).
Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Mục đích :
1. Thí nghiệm:
a. Tiến hành thí nghiệm:
I. SỰ NỞ DÀI
Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Tiến hành :
Dụng cụ :
Mục đích :
l = l – l0
l0 = 500 mm
t = t – t0
t0 = 200C
30
1,67.10 -5
40
50
60
70
0,25
0,33
0,41
0,49
0,58
1,65.10 -5
1,64.10 -5
1,63.10 -5
1,66.10 -5
1. Thí nghiệm:
I. SỰ NỞ DÀI
a. Tiến hành thí nghiệm :
Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Tiến hành :
Dụng cụ :
Mục đích :
Kết quả :
Tính giá trị trung bình của
Nhận xét giá trị của trong các lần đo
Với:
1. Thí nghiệm:
I. SỰ NỞ DÀI
b. Nhận xét :
a. Tiến hành thí nghiệm :
Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Hệ số α có giá trị không đổi. Như vậy ta có thể viết :
l = l – l0 : độ nở dài của vật rắn (m).
t = t – t0 : độ tăng nhiệt độ của vật rắn ( 0C ).
l: chiều dài vật rắn ở nhiệt độ t (m).
l0 : chiều dài vật rắn ở nhiệt độ t0 (m).
Thanh sắt
1. Thí nghiệm:
I. SỰ NỞ DÀI
b. Nhận xét :
a. Tiến hành thí nghiệm :
Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
c. Thí nghiệm với các vật rắn khác
Thanh nhôm
1. Thí nghiệm:
I. SỰ NỞ DÀI
b. Nhận xét :
a. Tiến hành thí nghiệm :
Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
c. Thí nghiệm với các vật rắn khác
Làm thí nghiệm với các vật rắn có độ dài và chất liệu khác nhau ta thu được kết quả tương tự, nhưng hệ số α có giá trị thay đổi phụ thuộc chất liệu của vật rắn.
2. Kết luận:
Sự nở dài là sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng.
 : gọi là hệ số nở dài của vật rắn ( 1/K hay K-1 )
l: chiều dài vật rắn ở nhiệt độ t (m).
l0 : chiều dài vật rắn ở nhiệt độ t0 (m).
1. Thí nghiệm:
I. SỰ NỞ DÀI
b. Nhận xét :
a. Tiến hành thí nghiệm :
Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Trong đó:
c. Thí nghiệm với các vật rắn khác
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.
Thế nào là sự nở dài của vật rắn. Độ nở dài của vật rắn phụ thuộc yếu tố nào?
Hệ số nở dài của một số chất rắn
1. Thí nghiệm:
I. SỰ NỞ DÀI
b. Nhận xét :
a. Tiến hành thí nghiệm :
c. Thí nghiệm với các vật rắn khác
Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
2. Kết luận:

Tại sao người ta làm thước đo độ chính xác bằng hợp kim Inva mà không phải bằng thép thường ?
Vì hệ số nở dài của Inva nhỏ, khi nhiệt độ không quá lớn thì kích thước của thước thực tế không đổi.
Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
ÁP DỤNG
Một thước thép ở 20oC có độ dài 1000mm. Khi nhiệt độ tăng đến 400C thước thép này dài thêm bao nhiêu. Biết hệ số nở dài của thép là 11.10-6 (K-1 ).
A. 2,4mm
C. 0,22mm
B. 3,2mm
D. 4,2mm
Độ nở dài của thước thép bằng:
Giải
Quả cầu chui lọt qua vòng tròn
Dùng lửa nung nóng quả cầu
Thả quả cầu xuống vòng tròn
Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Như vậy, thể tích vật đã tăng lên khi nhiệt độ của vật rắn tăng lên
2. Kết luận:
1. Thí nghiệm:
I. SỰ NỞ DÀI
II. SỰ NỞ KHỐI
Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Sự nở khối là sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng.
Trong đó:
V0 : thể tích của vật rắn ở nhiệt độ t0 ( m3 )
t = t –t0 : độ tăng nhiệt độ ( 0C)
V : thể tích của vật rắn ở nhiệt độ t ( m3 )
V = V –V0 : độ nở khối của vật rắn ( m3)
Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
2. Kết luận:
1. Thí nghiệm:
I. SỰ NỞ DÀI
II. SỰ NỞ KHỐI
Độ nở khối của vật rắn (đồng chất, đẳng hướng) được xác định theo công thức:
Thế nào là sự nở khối của vật rắn.
Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
I. SỰ NỞ DÀI
II. SỰ NỞ KHỐI
III. ỨNG DỤNG
2. Kết luận:
1. Thí nghiệm:
- Khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt để các vật rắn không bị cong hoặc nứt gãy khi nhiệt độ thay đổi.
Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
I. SỰ NỞ DÀI
II. SỰ NỞ KHỐI
III. ỨNG DỤNG
2. Kết luận:
1. Thí nghiệm:
Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
I. SỰ NỞ DÀI
II. SỰ NỞ KHỐI
III. ỨNG DỤNG
2. Kết luận:
1. Thí nghiệm:
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.
- Khắc phục tác dụng có 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 của vật rắn để lồng ghép đai sắt vào các bánh xe; chế tạo các ampe kế; chế tạo băng kép dùng làm rơle điều nhiệt trong: bàn là, bếp điện…
Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
I. SỰ NỞ DÀI
II. SỰ NỞ KHỐI
III. ỨNG DỤNG
2. Kết luận:
1. Thí nghiệm:
Khi xây các nhà lớn người ta phải dùng thép và bê tông vì Bêtông (là ximăng trộn với nước và cát, sỏi) nở vì nhiệt như thép. Nhờ đó mà các trụ Bêtông cốt thép không bị nứt khi nhiệt độ ngoài trời thay đổi.

Ứng dụng của băng kép trong hoạt động của bàn là.
Đèn báo điện
Ti?p di?m
Bang kộp
Lá thép
Lá đồng
I. SỰ NỞ DÀI
II. SỰ NỞ KHỐI
III. ỨNG DỤNG
Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
2. Kết luận:
1. Thí nghiệm:
Băng kép (gồm hai thanh kim loại khác nhau như đồng và thép được tán chặt sát với nhau ) được sử dụng ở các thiết bị tự động đóng – ngắt mạch điện khi nhiệt độ thay đổi.
Lúc đầu băng kép thẳng, mạch điện đóng, đèn sáng. Khi đã đủ nóng, băng kép cong lại về phía thanh đồng làm ngắt mạch điện.
Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
I. SỰ NỞ DÀI
II. SỰ NỞ KHỐI
III. ỨNG DỤNG
2. Kết luận:
1. Thí nghiệm:
Tháng 1(Mùa xuân) nhiệt độ thấp. Tháp làm bằng thép co lại khi gặp lạnh.
Tháng 7 (Mùa hè) Nhiệt độ cao, tháp làm bằng thép sẽ nở ra khi nhiệt độ tăng lên, nên ta trông thấy tháp cao hơn
CỦNG CỐ
Câu 1 : 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. Vì cốc thạch anh có thành dày hơn.
B. Vì cốc thạch anh có đáy dày hơn.
C. Vì cốc thạch anh cứng hơn thủy tinh.
D. Vì thạch anh có hệ số nở khối nhỏ hơn thủy tinh.
Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Câu 2: Một thanh thép ở 0oC có độ dài 0,5 m. Tính chiều dài của thanh thép ở 20oC. Biết hệ số nở dài của thép là 12.10-6 (K-1 ).
A. 0,62 m.
B. 0,50012 m.
C. 0,512 m.
D. Một kết quả khác.
CỦNG CỐ
Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
GIẢI
Chiều dài thanh thép khi nhiệt độ tăng.
Độ nở dài
Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Câu 3: Ở 15oC mỗi thanh ray của đường dài 12,5 m. Hỏi khe hở giữa hai thanh ray phải có độ rộng tối thiểu bằng bao nhiêu để các thanh ray không bị cong khi nhiệt độ tăng tới 50oC ? Biết hệ số nở dài của sắt là 11.10-6 (K-1 ).
CỦNG CỐ
Giải
Độ nở dài của mỗi thanh ray bằng:
A
B
C
D
NHIỆM VỤ VỀ NHÀ
+Nắm được sự nở dài, nở khối và công thức tính
+ Đọc trước bài 37
+Làm bài tập 6,7 trang 197
CHÚC CÁC EM HỌC TẬP TỐT !!!