Bài 36. Sự nở vì nhiệt của vật rắn

Đây là công trình nổi tiếng nào?ở đâu ?
Tháp Epphen làm bằng thép cao 320m, do kỹ sư người Pháp Epphen thiết kế.Tháp được xây dựng vào năm 1889 tại quãng trường Mars, ở Paris (thủ đô nước Pháp)
Tại sao có sự kỳ lạ đó?
Các phép đo vào ngày 01/01/1890 và ngày 01/07/1890 cho thấy sau 6 tháng tháp đã cao thêm 10 cm.
Bài 36:SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
I - SỰ NỞ DÀI
Video này diễn tả điều gì?
I - SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm(SGK/194+195)
a) Thí nghiệm
Mục đích của thí nghiệm là gì?
- Thí nghiệm khảo sát sự nở dài vì nhiệt của vật rắn (Khảo sát mối liên hệ giữa độ nở dài và độ tăng nhiệt độ).
Cần những dụng cụ gì để tiến hành thí nghiệm?
Công dụng?
- Bình chứa nước kín có 2 van, nước nóng, thanh đồng, nhiệt kế, đồng hồ micrômét(đo l).
I - SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm(SGK/194+195)
a) Thí nghiệm
ℓ0
ℓ0 Δℓ
to (ºC) chiều dài thanh là ℓo
t (ºC), t > t0, chiều dài thanh tăng thêm lượng Δℓ
- Ban đầu:
+ Nhiệt độ thanh đồng: t0 = 20oC.
+ Độ dài thanh đồng: l0 = 500mm.
- Khi tăng đến nhiệt độ t:
+ Độ tăng nhiệt độ: t = t – t0
+ Độ nở dài của thanh đồng: l.
I - SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm(SGK/194+195)
a) Thí nghiệm
I - SỰ NỞ DÀI
Hãy xử lí kết quả đo được và hoàn thành C1?
Bảng 36.1
fx-570MS
I - SỰ NỞ DÀI
Bảng 36.1
* Giá trị trung bình của α:
* Sai số tuyệt đối: α  0,8.10-6K-1.
* Ghi kết quả thí nghiệm:
α = (16,5 0,8).10-6K-1.
I - SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm(SGK/194+195)
a) Thí nghiệm
Trả lời câu C1
b) Nhận xét:
Vậy: l = αl0(t – t0)
Với t = (t – t0) là độ tăng nhiệt độ của thanh đồng.
I - SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm(SGK/194+195)
a) Thí nghiệm
l = αl0Δt
= hằng số
Với sai số 5% ta thấy α có giá trị không đổi
c) Làm thí nghiệm với các vật rắn có độ dài và chất liệu khác nhau.
 Kết quả thí nghiệm tương tự, nhưng hệ số α có giá trị thay đổi phụ thuộc vào chất liệu của vật rắn.
b) Nhận xét
I - SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm(SGK/194+195)
a) Thí nghiệm
2. Kết luận(SGK/194+195)
- Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở dài.
- 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?
I - SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm(SGK/194+195)
Δl = l – l0 = αl0Δt
α : là hệ số nở dài phụ thuộc chất liệu của vật rắn, đơn vị 1/K hay K-1.
Tóm tắt:
t0 = 15oC
l0 = 12,5m
t = 50oC
α = 11.10-6 K-1
Δl = ?

Giải:
Ta có: Δl = l – lo= αl0Δt
= 11.10-6.12,5.(50-15)
= 0,0048(m)
= 4,8mm
fx-570MS
Ở 150C, mỗi thanh ray của đường sắt dài 12,5m. Hỏi khe hở giữa hai thanh ray phải bằng bao nhiêu để các thanh không bị cong khi nhiệt độ tăng tới 500C?
2. Kết luận(SGK/194+195)
I - SỰ NỞ DÀI
1. Thí nghiệm(SGK/194+195)
3. Bài tập vận dụng
II - SỰ NỞ KHỐI
Video này diễn tả điều gì?
- Sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở khối.
V = V – V0 = V0t
 là hệ số nở khối, 3α. Đơn vị đo là 1/K hay K-1.
II - SỰ NỞ KHỐI
Thế nào là sự nở khối?
Độ nở khối của vật rắn tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ t và thể tích ban đầu V0 của vật đó.
 Phải tính toán để khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt để làm cho các vật rắn không bị cong hoặc nứt gãy khi nhiệt độ thay đổi.
III - ỨNG DỤNG
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.
III - ỨNG DỤNG
- Có khoảng cách giữa các nhịp cầu
III - ỨNG DỤNG
III - ỨNG DỤNG
Bài 36: Sự nở vì nhiệt của vật rắn
 Lợi dụng sự nở vì nhiệt: Tạo ra băng kép dùng làm rơle điều nhiệt trong bàn là, bếp điện…

III - ỨNG DỤNG
Băng kép được sử dụng nhiều ở các thiết bị tự động đóng-ngắt mạch điện khi nhiệt độ thay đổi
Lúc đầu băng kép thẳng, mạch đóng, đèn sáng. Khi đã đủ nóng, băng kép cong lại về phía thanh thép làm ngắt mạch điện.
III - ỨNG DỤNG
Vì khi được nung nóng, khâu sẽ nở rộng ra dễ lắp vào cán, khi nguội đi khâu co lại xiết chặt vào cán.
Ở đầu cán dao, liềm bằng gỗ, thường có một đai bằng sắt gọi là cái khâu dùng để giữ chặt lưỡi dao, liềm. Tại sao khi lắp khâu người thợ rèn phải nung nóng khâu rồi mới tra vào cán?
CỦNG CỐ
Khi nhiệt độ của vật rắn tăng lên thì nói chung kích thước của vật tăng lên. Đó là sự nở vì nhiệt.


Sự nở vì nhiệt được phân thành 2 loại: sự nở dài và sự nở thể tích (nở khối).
CỦNG CỐ
Bêtông là hỗn hợp xi măng+nước+cát+sỏi nở vì nhiệt như thép. Nhờ vậy, các trụ bêtông cốt thép không bị nứt khi nhiệt độ ngoài trời thay đổi.
Có thể em chưa biết?
Các nha sĩ khuyên không nên ăn thức ăn quá nóng.Vì sao ?
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 đang dãn nở, gặp lạnh co lại đột ngột nên bị vỡ.
Vì sao khi đỗ 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 nỡ sẽ không bị vênh.
SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
VẬT LÍ - THẾ GIỚI QUANH TA
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 ra 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
VẬN DỤNG
Cho biết câu nào đúng, câu nào sai?
1/ Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi
2/ Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt giống nhau
3/ Quả cầu nóng lên, thể tích quả cầu giảm
4/ Quả cầu nóng lên, khối lượng của quả cầu không thay đổi
Đ
S
S
Đ
VẬN DỤNG
Một thanh thép ở 200C có độ dài 1000mm. Khi nhiệt độ tăng đến 400C, thanh thép này dài thêm bao nhiêu?
A. 2,4mm
B. 3,2mm
D. 4,2mm
C. 0,22mm
fx-570MS
1. Học bài và tìm các ví dụ thực tế, giải thích một số hiện tượng liên quan đến sự nở vì nhiệt của vật rắn. 2. Làm bài tập từ bài 4 đến bài 8 SGK trang 197
VẬT LÍ 10
TỰ HỌC