Bài 21. Một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt

Hãy nêu kết luận về sự nở vì nhiệt của chất khí?
Trong thực tế sự nở vì nhiệt của chất rắn có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật.
ứng dụng trong
lắp đặt đường ray
ứng dụng trong
xây dựng cầu
ứng dụng trong
thiết bị điện tự động
- Em có nhận xét gì về chỗ tiếp nối giữa hai đầu thanh ray xe lửa?
Chỗ tiếp nối giữa hai đầu thanh ray xe lửa có khe hở.
Hình 21.2
- Tại sao chỗ tiếp nối giữa hai đầu thanh ray lại có khe hở?
1. Quan sát thí nghiệm.
C1: Có hiện tượng gì xảy ra đối với thanh thép khi nó nóng lên?
ĐÁP ÁN: Thanh thép nở ra (dài ra)
C2: Hiện tượng xảy ra với chốt ngang chứng tỏ điều gì?
ĐÁP ÁN: Khi nở ra vì nhiệt, nếu bị ngăn cản thanh thép có thể gây ra lực rất lớn.



C3: Bố trí thí nghiệm như hình 21.1b, rồi đốt nóng thanh thép. Sau đó vặn ốc để siết chặt thanh thép lại. Nếu dùng một khăn tẩm nước lạnh phủ lên thanh thép thì chốt ngang cũng bị gãy. Từ đó rút ra kết luận gì?
C3:
Khi co lại vì nhiệt, nếu bị ngăn cản thanh thép có thể gây ra lực rất lớn
C4:
lực
vì nhiệt
nở ra
a) Khi thanh thép vì nhiệt nó gây ra rất lớn.
nở ra
lực
b) Khi thanh thép co lại nó gây ra rất lớn.
vì nhiệt
lực
Vậy:
Sự co dãn vì nhiệt khi bị ngăn cản có thể gây ra lực rất lớn.
C5
Quan sát ảnh chụp chỗ tiếp nối 2 đầu thanh ray đường tàu hỏa. Em có nhận xét gì? Tại sao người ta phải làm như thế?
ĐÁP ÁN: Có để 1 khe hở. Vì khi trời nóng, làm cho thanh ray nóng lên, nở ra (dài ra). Nếu không để khe hở sự nở vì nhiệt của thanh ray bị ngăn cản, gây ra lực lực lớn làm cong đường ray.
C6
Hai gối đỡ của đầu cầu thép có cấu tạo giống nhau không? Tại sao một gối đỡ phải đặt trên các con lăn?
ĐÁP ÁN: Hai gối đỡ có cấu tạo không giống nhau. Một gối đỡ được đặt trên các con lăn để khi nhiệt độ môi trường tăng, sự nở ra vì nhiệt của cầu thép không bị ngăn cản.
Băng kép:
1. Quan sát thí nghiệm :
- Băng kép gồm hai thanh kim loại có bản chất khác nhau, được tán chặt vào nhau dọc theo chiều dài của thanh.
Mặt thép
Mặt đồng
C7
Đồng và thép nở vì nhiệt như nhau hay khác nhau?
Đồng và thép nở vì nhiệt khác nhau. Đồng dãn nở vì nhiệt nhiều hơn thép
C8
Khi bị hơ nóng băng kép luôn cong về phía thanh nào? Tại sao?
Khi bị hơ nóng băng kép luôn cong về phía thanh thép vì đồng nở vì nhiệt nhiều hơn thép nên thanh đồng dài hơn và nằm ở phía ngoài vòng cung.
C9
Băng kép đang thẳng, nếu làm cho nó lạnh đi thì nó có bị cong không? Nếu có thì cong về phía thanh thép hay thanh đồng? Tại sao?
Băng kép có bị cong và cong về phía thanh đồng vì đồng co lại vì nhiêt nhiều hơn thép nên thanh đồng ngắn hơn, thanh thép dài hơn và nằm phía ngoài vòng cung.
Băng kép khi bị đốt nóng hay làm lạnh đều cong lại.
Băng kép được sử dụng nhiều ở các thiết bị tự động đóng – ngắt mạch điện khi nhiệt độ thay đổi.
C10
Tại sao bàn là điện lại tự ngắt khi đủ nóng? Thanh đồng của băng kép ở thiết bị đóng ngắt của bàn là nằm ở phía trên hay dưới?
Tiếp điểm
Băng kép
Đèn báo điện
Chốt
C10:
Vì khi đủ nóng băng kép cong lên phía trên đẩy tiếp điểm lên, làm ngắt mạch điện.
Thanh đồng của băng kép ở thiết bị đóng ngắt của bàn là này nằm ở phía nào?
Cong về phía thanh thép vì thép nở ít hơn đồng. Thanh đồng phải nằm ở phía dưới.
Bàn là đang hoạt động
Bàn là ngắt điện tự động khi đã đủ nóng
Bộ phận ngắt điện tự động
của bàn là
Ghi nhớ
Sự co giãn 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.