Vật lý 6: Lý thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn (+ giải đáp bài tập dễ hiểu) – TRƯỜNG THPT TRẦN HƯNG ĐẠO

nở vì nhiệt của chất rắn Bạn có thể thấy rất nhiều trong cuộc sống hàng ngày. Vì trên thực tiễn, lúc nhiệt độ môi trường thay đổi thì chất rắn cũng sẽ có những thay đổi nhất mực. Để hiểu rõ hơn về vấn đề này cũng như giúp các bạn có những kiến ​​thức chuyên môn về ứng dụng của sự nở vì nhiệt của chất rắn, Trường THPT Trần Hưng Đạo sẽ hỗ trợ đầy đủ những thông tin hữu ích trong bài viết dưới đây.

Lý thuyết về sự nở vì nhiệt của chất rắn

Các nhà vật lý giảng giải sự nở vì nhiệt của chất rắn là lúc gặp nhiệt độ cao thì chất rắn nở ra; nhưng lúc nhiệt độ giảm, chất rắn sẽ co lại.

Vật rắn được cấu tạo từ nhiều chất liệu không giống nhau như đồng, nhôm, sắt,… Mỗi chất liệu sẽ có sự nở vì nhiệt không giống nhau.

Sự nở vì nhiệt của chất rắn được ứng dụng rất nhiều trong đời sống và thường xuyên xảy ra xung quanh chúng ta. Chất rắn có hai kiểu nở ra: giãn dài (thay đổi kích thước theo chiều dài) và nở rời (thay đổi kích thước theo thể tích).

Ví dụ về sự nở vì nhiệt của vật rắn

ví dụ 1 : Tháp Eiffel

Tháp Eiffel ở Paris là tòa tháp bằng thép nổi tiếng toàn cầu. Họ đã đo chiều cao của tháp vào ngày 1 tháng 1 năm 1890 và tới ngày 1 tháng 7 năm 1890, kết quả cho thấy chỉ trong vòng 6 tháng, tháp đã tăng hơn 10cm.

Ta có thể vận dụng lí thuyết về sự nở vì nhiệt của chất rắn để giảng giải sự thay đổi này.

Cụ thể, tháng 1 ở Pháp đang là mùa đông, nhiệt độ còn tương đối thấp. Và tháng 7 sẽ rơi vào tháng của mùa hè, nhiệt độ cao hơn hẳn so với tháng 1. Mặt khác, tháp Eiffel được làm bằng thép. Kết quả là tháp sẽ giãn nở theo sự thay đổi của nhiệt độ, tác động đáng kể tới chiều cao của tháp. Vào tháng 7, tháp sẽ nở hoa và cao hơn 10-15 cm so với mùa đông.

Ví dụ 2: Thí nghiệm với quả bóng kim loại

Để thực hiện thí nghiệm ta cần sẵn sàng một quả cầu và một hình tròn, đều bằng kim loại (Hình vẽ).

• Trước lúc nung nóng, quả cầu kim loại sẽ đi qua chiếc nhẫn. Nhưng sau lúc đốt nóng quả bóng bằng đèn trong 3 phút, quả bóng ko còn lọt qua vòng tròn như lúc đầu.

• Tiếp theo, chúng tôi thực hiện nhúng quả bóng kim loại nóng vào nước lạnh. Lúc đó, quả bóng có thể đi qua vòng như ban sơ.

Để giảng giải hiện tượng này ta có thể vận dụng thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn: Lúc nung nóng quả cầu sẽ nóng lên làm tăng thể tích nên ko thể đi qua vòng ban sơ. Mặt khác, lúc nhúng quả cầu vào nước lạnh, nhiệt độ của quả cầu giảm xuống đáng kể làm quả cầu co lại, có thể tích nhỏ hơn so với lúc đun nóng. Vì vậy, quả bóng có thể đi qua vòng ban sơ.

Nêu kết luận về sự nở vì nhiệt của chất rắn

Sau lúc tham khảo lý thuyết và ví dụ cụ thể, ta có thể kết luận những ý chính về sự nở vì nhiệt của chất rắn như sau:

• Chất rắn sẽ nở ra lúc nhiệt độ tăng; còn lúc giảm nhiệt độ thì chất rắn sẽ co lại.

• Các chất rắn không giống nhau sẽ có sự nở vì nhiệt không giống nhau.

So sánh sự nở vì nhiệt của chất rắn

Sự nở vì nhiệt không giống nhau giữa các chất rắn.

Ví dụ, một vật làm bằng sắt sẽ nở vì nhiệt khác với vật làm bằng nhôm.

Bảng số liệu dưới đây đã được các nhà vật lý nghiên cứu và chứng minh, cho thấy hệ số giãn nở không giống nhau của từng loại vật liệu.

chất rắn

sự giãn nở

Nhôm

3,54 cm3

Đồng

3,55 cm3

Sắt

1,80 cm3

Đối với chất rắn, sự phân biệt được thực hiện dựa trên độ giãn dài và độ nở khối. Nếu chúng ta nhận thấy sự thay đổi về chiều dài của vật rắn, thì đây là độ giãn dài.

Nếu thể tích của chất rắn thay đổi ở các nhiệt độ không giống nhau thì đây là sự nở khối. Tuy nhiên, trong thực tiễn, trong các bảng số liệu cụ thể, người ta thường sẽ ghi hệ số nở của vật liệu thay vì hệ số nở khối.

Độ giãn dài của chất rắn

Sự giãn nở là sự nở ra theo chiều dọc của vật rắn ở các nhiệt độ không giống nhau. Cụ thể hơn, nếu chúng ta quan sát và nhận thấy rằng chiều dài của vật rắn trước và sau lúc nung nóng hoặc làm lạnh là không giống nhau, thì đây là độ giãn dài. Theo các nhà vật lý, độ giãn dài (Dl) của một chất rắn tương đồng sẽ tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ và độ dài ban sơ.

Ngoài ra, lúc nhiệt độ của vật rắn trở về trạng thái ban sơ thì kích thước của vật cũng sẽ co/nhỏ lại. Điều này dựa trên lý thuyết về sự nở vì nhiệt của chất rắn: lúc nhiệt độ giảm thì chiều dài của vật cũng giảm. Đây là nguyên tắc kéo dài của chất rắn.

Sự nở khối của chất rắn

Chúng ta có thể dễ dàng đo lường sự thay đổi của vật rắn có hình dạng thuôn dài. Tuy nhiên, đối với một số vật thể hình khối, hình cầu, chúng ta cần xem xét sự giãn nở khối thay vì sự giãn dài nhiệt. Cụ thể, lúc nhiệt độ của vật rắn tăng/giảm thì thể tích của vật cũng tăng/giảm.

xem thêm: Lý thuyết Vật lý 6 bài 19 sự nở vì nhiệt của chất lỏng (Giải bài tập dễ hiểu)

Ứng dụng sự nở vì nhiệt của chất rắn trong đời sống

Sự nở vì nhiệt của chất rắn có nhiều ứng dụng trong đời sống, đặc thù là trong lĩnh vực kỹ thuật. Ví dụ:

• Trong chế tạo băng tần kép (bộ phận chính của rơ le nhiệt), lúc nóng lên hay nguội đi đều chuyển đổi (giãn ra hay co lại). Vì vậy, có thể ứng dụng để thiết kế các thiết bị đóng cắt mạch điện tự động lúc có sự thay đổi nhiệt độ đột ngột.

• Trong lĩnh vực chế tạo máy hay các công trình xây dựng, các kỹ sư đều phải tính toán kỹ lưỡng để khắc phục các sự cố nguy hiểm có thể xảy ra do giãn nở nhiệt. Lúc nhìn vào đường ray của đoàn tàu, chúng ta có thể nhận thấy những khoảng trống được thiết kế giữa các thanh sắt. Điều này sẽ giúp đường ray ko bị biến dạng, va chạm lúc nhiệt độ tăng cao vào mùa hè, gây nguy hiểm cho hành khách đi tàu.

• Ở đầu cán daoLiềm gỗ thường được gắn đai sắt, dùng để giữ chặt lưỡi liềm và lưỡi liềm. Lúc lắp khâu, người thợ rèn sẽ hơ nóng khâu rồi gài vào cán vì lúc nung nhiệt độ tăng lên, khâu sẽ nở ra nên dễ dàng lắp vào cán, lúc nguội thì khâu co lại và khít lại . vững chắc trên tay cầm.

Sự nở vì nhiệt của chất rắn lớp 6

Bài 1: Một lọ thủy tinh được đậy kín bằng nút thủy tinh. Lúc nút bị kẹt, theo bạn, làm thế nào để lấy nút ra khỏi lọ một cách dễ dàng nhưng ko làm vỡ, hỏng lọ thủy tinh?

A. Đun nóng cổ bình.

B. Làm nóng nút

C. Đun nóng đáy lọ.

D. Nung nóng cả nút và cổ bình.

Hướng dẫn: Chọn đáp án A vì lúc đun nóng cổ bình sẽ nở ra do nhiệt độ tăng làm nút đậy lỏng ra. Sau đó, chúng tôi sẽ có thể mở nút thủy tinh nhưng ko làm hỏng bình.

Bài 2: Băng kép hoạt động dựa trên hiện tượng:

A. Chất rắn bị co lại vì lạnh.

B. Chất rắn nở vì nhiệt ít hơn chất lỏng.

C. Các chất rắn không giống nhau nở vì nhiệt không giống nhau.

D. Chất rắn nở ra lúc nóng lên.

Hướng dẫn: Chọn đáp án C vì các chất rắn không giống nhau nở ra và co lại vì nhiệt không giống nhau.

bài 3: Vì sao khoảng cách giữa các viên gạch lát ngoài nhà lớn hơn khoảng cách giữa các viên gạch lát trong nhà?

A. Vì ốp nội thất như thế sẽ đẹp hơn.

B. Vì lát ngoài trời tương tự có lợi cho gạch.

C. Do nhiệt độ thời tiết ngoài trời tăng dẫn tới hiện tượng giãn nở giữa các viên gạch.

D. Tất cả những điều trên đều đúng.

Hướng dẫn: Chọn đáp án C vì ở bên ngoài lúc thời tiết ấm lên giữa các viên gạch có sự giãn nở.

bài 4: Vì sao bạn nghĩ rằng tấm lợp có thiết kế lượn sóng nhưng ko phải là phẳng?

Hướng dẫn: Vì tôn sẽ xảy ra hiện tượng giãn nở nhiệt lúc thời tiết thay đổi nhiệt độ. Nếu mái tôn thẳng thì lúc tôn nở ra do nhiệt độ cao sẽ bị gãy hoặc gãy các vít cố định do ko đủ diện tích. Vì vậy, tôn được uốn thành dạng lượn sóng nhằm tạo khoảng trống giúp tôn giãn nở lúc nhiệt độ môi trường tăng cao, hạn chế tình trạng hư mái, bung vít.

Bài 5: Dùng hai thước có chất liệu không giống nhau để đo độ dài. Một thước đồng và một thước nhôm. Nếu nhiệt độ tăng lên thì em sẽ dùng thước gì để đo để cho kết quả xác thực hơn? Biết rằng đồng nở vì nhiệt ít hơn nhôm.

Hướng dẫn: Nhôm nở vì nhiệt nhiều hơn đồng nên dùng thước đồng sẽ ít bị sai số lúc đo.

phần kết

Bài viết trên đã hỗ trợ cụ thể các thông tin hữu ích cũng như bài tập cụ thể về nở vì nhiệt của chất rắn. Hi vọng sau lúc tham khảo độc giả sẽ tích lũy được nhiều kiến ​​thức giúp ích cho quá trình học tập, tự ôn tập cũng như vận dụng tốt các bài học vào cuộc sống hàng ngày.

[toggle title=”xem thêm thông tin chi tiết về Vật lý 6: Lý thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn (+ giải đáp bài tập dễ hiểu)” state=”close”]

Vật lý 6: Lý thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn (+ trả lời bài tập dễ hiểu)

Hình Ảnh về: Vật lý 6: Lý thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn (+ trả lời bài tập dễ hiểu)

Video về: Vật lý 6: Lý thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn (+ trả lời bài tập dễ hiểu)

Wiki về Vật lý 6: Lý thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn (+ trả lời bài tập dễ hiểu)

Vật lý 6: Lý thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn (+ trả lời bài tập dễ hiểu) -

nở vì nhiệt của chất rắn Bạn có thể thấy rất nhiều trong cuộc sống hàng ngày. Vì trên thực tiễn, lúc nhiệt độ môi trường thay đổi thì chất rắn cũng sẽ có những thay đổi nhất mực. Để hiểu rõ hơn về vấn đề này cũng như giúp các bạn có những kiến ​​thức chuyên môn về ứng dụng của sự nở vì nhiệt của chất rắn, Trường THPT Trần Hưng Đạo sẽ hỗ trợ đầy đủ những thông tin hữu ích trong bài viết dưới đây.

Lý thuyết về sự nở vì nhiệt của chất rắn

Các nhà vật lý giảng giải sự nở vì nhiệt của chất rắn là lúc gặp nhiệt độ cao thì chất rắn nở ra; nhưng lúc nhiệt độ giảm, chất rắn sẽ co lại.

Vật rắn được cấu tạo từ nhiều chất liệu không giống nhau như đồng, nhôm, sắt,… Mỗi chất liệu sẽ có sự nở vì nhiệt không giống nhau.

Sự nở vì nhiệt của chất rắn được ứng dụng rất nhiều trong đời sống và thường xuyên xảy ra xung quanh chúng ta. Chất rắn có hai kiểu nở ra: giãn dài (thay đổi kích thước theo chiều dài) và nở rời (thay đổi kích thước theo thể tích).

Ví dụ về sự nở vì nhiệt của vật rắn

ví dụ 1 : Tháp Eiffel

Tháp Eiffel ở Paris là tòa tháp bằng thép nổi tiếng toàn cầu. Họ đã đo chiều cao của tháp vào ngày 1 tháng 1 năm 1890 và tới ngày 1 tháng 7 năm 1890, kết quả cho thấy chỉ trong vòng 6 tháng, tháp đã tăng hơn 10cm.

Ta có thể vận dụng lí thuyết về sự nở vì nhiệt của chất rắn để giảng giải sự thay đổi này.

Cụ thể, tháng 1 ở Pháp đang là mùa đông, nhiệt độ còn tương đối thấp. Và tháng 7 sẽ rơi vào tháng của mùa hè, nhiệt độ cao hơn hẳn so với tháng 1. Mặt khác, tháp Eiffel được làm bằng thép. Kết quả là tháp sẽ giãn nở theo sự thay đổi của nhiệt độ, tác động đáng kể tới chiều cao của tháp. Vào tháng 7, tháp sẽ nở hoa và cao hơn 10-15 cm so với mùa đông.

Ví dụ 2: Thí nghiệm với quả bóng kim loại

Để thực hiện thí nghiệm ta cần sẵn sàng một quả cầu và một hình tròn, đều bằng kim loại (Hình vẽ).

• Trước lúc nung nóng, quả cầu kim loại sẽ đi qua chiếc nhẫn. Nhưng sau lúc đốt nóng quả bóng bằng đèn trong 3 phút, quả bóng ko còn lọt qua vòng tròn như lúc đầu.

• Tiếp theo, chúng tôi thực hiện nhúng quả bóng kim loại nóng vào nước lạnh. Lúc đó, quả bóng có thể đi qua vòng như ban sơ.

Để giảng giải hiện tượng này ta có thể vận dụng thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn: Lúc nung nóng quả cầu sẽ nóng lên làm tăng thể tích nên ko thể đi qua vòng ban sơ. Mặt khác, lúc nhúng quả cầu vào nước lạnh, nhiệt độ của quả cầu giảm xuống đáng kể làm quả cầu co lại, có thể tích nhỏ hơn so với lúc đun nóng. Vì vậy, quả bóng có thể đi qua vòng ban sơ.

Nêu kết luận về sự nở vì nhiệt của chất rắn

Sau lúc tham khảo lý thuyết và ví dụ cụ thể, ta có thể kết luận những ý chính về sự nở vì nhiệt của chất rắn như sau:

• Chất rắn sẽ nở ra lúc nhiệt độ tăng; còn lúc giảm nhiệt độ thì chất rắn sẽ co lại.

• Các chất rắn không giống nhau sẽ có sự nở vì nhiệt không giống nhau.

So sánh sự nở vì nhiệt của chất rắn

Sự nở vì nhiệt không giống nhau giữa các chất rắn.

Ví dụ, một vật làm bằng sắt sẽ nở vì nhiệt khác với vật làm bằng nhôm.

Bảng số liệu dưới đây đã được các nhà vật lý nghiên cứu và chứng minh, cho thấy hệ số giãn nở không giống nhau của từng loại vật liệu.

chất rắn

sự giãn nở

Nhôm

3,54 cm3

Đồng

3,55 cm3

Sắt

1,80 cm3

Đối với chất rắn, sự phân biệt được thực hiện dựa trên độ giãn dài và độ nở khối. Nếu chúng ta nhận thấy sự thay đổi về chiều dài của vật rắn, thì đây là độ giãn dài.

Nếu thể tích của chất rắn thay đổi ở các nhiệt độ không giống nhau thì đây là sự nở khối. Tuy nhiên, trong thực tiễn, trong các bảng số liệu cụ thể, người ta thường sẽ ghi hệ số nở của vật liệu thay vì hệ số nở khối.

Độ giãn dài của chất rắn

Sự giãn nở là sự nở ra theo chiều dọc của vật rắn ở các nhiệt độ không giống nhau. Cụ thể hơn, nếu chúng ta quan sát và nhận thấy rằng chiều dài của vật rắn trước và sau lúc nung nóng hoặc làm lạnh là không giống nhau, thì đây là độ giãn dài. Theo các nhà vật lý, độ giãn dài (Dl) của một chất rắn tương đồng sẽ tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ và độ dài ban sơ.

Ngoài ra, lúc nhiệt độ của vật rắn trở về trạng thái ban sơ thì kích thước của vật cũng sẽ co/nhỏ lại. Điều này dựa trên lý thuyết về sự nở vì nhiệt của chất rắn: lúc nhiệt độ giảm thì chiều dài của vật cũng giảm. Đây là nguyên tắc kéo dài của chất rắn.

Sự nở khối của chất rắn

Chúng ta có thể dễ dàng đo lường sự thay đổi của vật rắn có hình dạng thuôn dài. Tuy nhiên, đối với một số vật thể hình khối, hình cầu, chúng ta cần xem xét sự giãn nở khối thay vì sự giãn dài nhiệt. Cụ thể, lúc nhiệt độ của vật rắn tăng/giảm thì thể tích của vật cũng tăng/giảm.

xem thêm: Lý thuyết Vật lý 6 bài 19 sự nở vì nhiệt của chất lỏng (Giải bài tập dễ hiểu)

Ứng dụng sự nở vì nhiệt của chất rắn trong đời sống

Sự nở vì nhiệt của chất rắn có nhiều ứng dụng trong đời sống, đặc thù là trong lĩnh vực kỹ thuật. Ví dụ:

• Trong chế tạo băng tần kép (bộ phận chính của rơ le nhiệt), lúc nóng lên hay nguội đi đều chuyển đổi (giãn ra hay co lại). Vì vậy, có thể ứng dụng để thiết kế các thiết bị đóng cắt mạch điện tự động lúc có sự thay đổi nhiệt độ đột ngột.

• Trong lĩnh vực chế tạo máy hay các công trình xây dựng, các kỹ sư đều phải tính toán kỹ lưỡng để khắc phục các sự cố nguy hiểm có thể xảy ra do giãn nở nhiệt. Lúc nhìn vào đường ray của đoàn tàu, chúng ta có thể nhận thấy những khoảng trống được thiết kế giữa các thanh sắt. Điều này sẽ giúp đường ray ko bị biến dạng, va chạm lúc nhiệt độ tăng cao vào mùa hè, gây nguy hiểm cho hành khách đi tàu.

• Ở đầu cán daoLiềm gỗ thường được gắn đai sắt, dùng để giữ chặt lưỡi liềm và lưỡi liềm. Lúc lắp khâu, người thợ rèn sẽ hơ nóng khâu rồi gài vào cán vì lúc nung nhiệt độ tăng lên, khâu sẽ nở ra nên dễ dàng lắp vào cán, lúc nguội thì khâu co lại và khít lại . vững chắc trên tay cầm.

Sự nở vì nhiệt của chất rắn lớp 6

Bài 1: Một lọ thủy tinh được đậy kín bằng nút thủy tinh. Lúc nút bị kẹt, theo bạn, làm thế nào để lấy nút ra khỏi lọ một cách dễ dàng nhưng ko làm vỡ, hỏng lọ thủy tinh?

A. Đun nóng cổ bình.

B. Làm nóng nút

C. Đun nóng đáy lọ.

D. Nung nóng cả nút và cổ bình.

Hướng dẫn: Chọn đáp án A vì lúc đun nóng cổ bình sẽ nở ra do nhiệt độ tăng làm nút đậy lỏng ra. Sau đó, chúng tôi sẽ có thể mở nút thủy tinh nhưng ko làm hỏng bình.

Bài 2: Băng kép hoạt động dựa trên hiện tượng:

A. Chất rắn bị co lại vì lạnh.

B. Chất rắn nở vì nhiệt ít hơn chất lỏng.

C. Các chất rắn không giống nhau nở vì nhiệt không giống nhau.

D. Chất rắn nở ra lúc nóng lên.

Hướng dẫn: Chọn đáp án C vì các chất rắn không giống nhau nở ra và co lại vì nhiệt không giống nhau.

bài 3: Vì sao khoảng cách giữa các viên gạch lát ngoài nhà lớn hơn khoảng cách giữa các viên gạch lát trong nhà?

A. Vì ốp nội thất như thế sẽ đẹp hơn.

B. Vì lát ngoài trời tương tự có lợi cho gạch.

C. Do nhiệt độ thời tiết ngoài trời tăng dẫn tới hiện tượng giãn nở giữa các viên gạch.

D. Tất cả những điều trên đều đúng.

Hướng dẫn: Chọn đáp án C vì ở bên ngoài lúc thời tiết ấm lên giữa các viên gạch có sự giãn nở.

bài 4: Vì sao bạn nghĩ rằng tấm lợp có thiết kế lượn sóng nhưng ko phải là phẳng?

Hướng dẫn: Vì tôn sẽ xảy ra hiện tượng giãn nở nhiệt lúc thời tiết thay đổi nhiệt độ. Nếu mái tôn thẳng thì lúc tôn nở ra do nhiệt độ cao sẽ bị gãy hoặc gãy các vít cố định do ko đủ diện tích. Vì vậy, tôn được uốn thành dạng lượn sóng nhằm tạo khoảng trống giúp tôn giãn nở lúc nhiệt độ môi trường tăng cao, hạn chế tình trạng hư mái, bung vít.

Bài 5: Dùng hai thước có chất liệu không giống nhau để đo độ dài. Một thước đồng và một thước nhôm. Nếu nhiệt độ tăng lên thì em sẽ dùng thước gì để đo để cho kết quả xác thực hơn? Biết rằng đồng nở vì nhiệt ít hơn nhôm.

Hướng dẫn: Nhôm nở vì nhiệt nhiều hơn đồng nên dùng thước đồng sẽ ít bị sai số lúc đo.

phần kết

Bài viết trên đã hỗ trợ cụ thể các thông tin hữu ích cũng như bài tập cụ thể về nở vì nhiệt của chất rắn. Hi vọng sau lúc tham khảo độc giả sẽ tích lũy được nhiều kiến ​​thức giúp ích cho quá trình học tập, tự ôn tập cũng như vận dụng tốt các bài học vào cuộc sống hàng ngày.

[rule_{ruleNumber}]

[box type=”note” align=”” class=”” docs-internal-guid-48db07a6-7fff-3c2d-bbd3-cb455ed48125″>

nở vì nhiệt của chất rắn Bạn có thể thấy rất nhiều trong cuộc sống hàng ngày. Vì trên thực tế, khi nhiệt độ môi trường thay đổi thì chất rắn cũng sẽ có những thay đổi nhất định. Để hiểu rõ hơn về vấn đề này cũng như giúp các bạn có những kiến ​​thức chuyên môn về ứng dụng của sự nở vì nhiệt của chất rắn, Trường THPT Trần Hưng Đạo sẽ cung cấp đầy đủ những thông tin hữu ích trong bài viết dưới đây.

Lý thuyết về sự nở vì nhiệt của chất rắn

Các nhà vật lý giải thích sự nở vì nhiệt của chất rắn là khi gặp nhiệt độ cao thì chất rắn nở ra; nhưng khi nhiệt độ giảm, chất rắn sẽ co lại.

Vật rắn được cấu tạo từ nhiều chất liệu khác nhau như đồng, nhôm, sắt,… Mỗi chất liệu sẽ có sự nở vì nhiệt khác nhau.

Sự nở vì nhiệt của chất rắn được ứng dụng rất nhiều trong đời sống và thường xuyên xảy ra xung quanh chúng ta. Chất rắn có hai kiểu nở ra: giãn dài (thay đổi kích thước theo chiều dài) và nở rời (thay đổi kích thước theo thể tích).

Ví dụ về sự nở vì nhiệt của vật rắn

ví dụ 1 : Tháp Eiffel

Tháp Eiffel ở Paris là tòa tháp bằng thép nổi tiếng thế giới. Họ đã đo chiều cao của tháp vào ngày 1 tháng 1 năm 1890 và đến ngày 1 tháng 7 năm 1890, kết quả cho thấy chỉ trong vòng 6 tháng, tháp đã tăng hơn 10cm.

Ta có thể áp dụng lí thuyết về sự nở vì nhiệt của chất rắn để giải thích sự thay đổi này.

Cụ thể, tháng 1 ở Pháp đang là mùa đông, nhiệt độ còn tương đối thấp. Và tháng 7 sẽ rơi vào tháng của mùa hè, nhiệt độ cao hơn hẳn so với tháng 1. Mặt khác, tháp Eiffel được làm bằng thép. Kết quả là tháp sẽ giãn nở theo sự thay đổi của nhiệt độ, ảnh hưởng đáng kể đến chiều cao của tháp. Vào tháng 7, tháp sẽ nở hoa và cao hơn 10-15 cm so với mùa đông.

Ví dụ 2: Thí nghiệm với quả bóng kim loại

Để thực hiện thí nghiệm ta cần chuẩn bị một quả cầu và một hình tròn, đều bằng kim loại (Hình vẽ).

• Trước khi nung nóng, quả cầu kim loại sẽ đi qua chiếc nhẫn. Nhưng sau khi đốt nóng quả bóng bằng đèn trong 3 phút, quả bóng không còn lọt qua vòng tròn như lúc đầu.

• Tiếp theo, chúng tôi tiến hành nhúng quả bóng kim loại nóng vào nước lạnh. Khi đó, quả bóng có thể đi qua vòng như ban đầu.

Để giải thích hiện tượng này ta có thể áp dụng thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn: Khi nung nóng quả cầu sẽ nóng lên làm tăng thể tích nên không thể đi qua vòng ban đầu. Mặt khác, khi nhúng quả cầu vào nước lạnh, nhiệt độ của quả cầu giảm xuống đáng kể làm quả cầu co lại, có thể tích nhỏ hơn so với khi đun nóng. Vì vậy, quả bóng có thể đi qua vòng ban đầu.

Nêu kết luận về sự nở vì nhiệt của chất rắn

Sau khi tham khảo lý thuyết và ví dụ cụ thể, ta có thể kết luận những ý chính về sự nở vì nhiệt của chất rắn như sau:

• Chất rắn sẽ nở ra khi nhiệt độ tăng; còn khi giảm nhiệt độ thì chất rắn sẽ co lại.

• Các chất rắn khác nhau sẽ có sự nở vì nhiệt khác nhau.

So sánh sự nở vì nhiệt của chất rắn

Sự nở vì nhiệt khác nhau giữa các chất rắn.

Ví dụ, một vật làm bằng sắt sẽ nở vì nhiệt khác với vật làm bằng nhôm.

Bảng số liệu dưới đây đã được các nhà vật lý nghiên cứu và chứng minh, cho thấy hệ số giãn nở khác nhau của từng loại vật liệu.

chất rắn

sự giãn nở

Nhôm

3,54 cm3

Đồng

3,55 cm3

Sắt

1,80 cm3

Đối với chất rắn, sự phân biệt được thực hiện dựa trên độ giãn dài và độ nở khối. Nếu chúng ta nhận thấy sự thay đổi về chiều dài của vật rắn, thì đây là độ giãn dài.

Nếu thể tích của chất rắn thay đổi ở các nhiệt độ khác nhau thì đây là sự nở khối. Tuy nhiên, trong thực tế, trong các bảng số liệu cụ thể, người ta thường sẽ ghi hệ số nở của vật liệu thay vì hệ số nở khối.

Độ giãn dài của chất rắn

Sự giãn nở là sự nở ra theo chiều dọc của vật rắn ở các nhiệt độ khác nhau. Cụ thể hơn, nếu chúng ta quan sát và nhận thấy rằng chiều dài của vật rắn trước và sau khi nung nóng hoặc làm lạnh là khác nhau, thì đây là độ giãn dài. Theo các nhà vật lý, độ giãn dài (Dl) của một chất rắn đồng nhất sẽ tỷ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ và độ dài ban đầu.

Ngoài ra, khi nhiệt độ của vật rắn trở về trạng thái ban đầu thì kích thước của vật cũng sẽ co/nhỏ lại. Điều này dựa trên lý thuyết về sự nở vì nhiệt của chất rắn: khi nhiệt độ giảm thì chiều dài của vật cũng giảm. Đây là nguyên tắc kéo dài của chất rắn.

Sự nở khối của chất rắn

Chúng ta có thể dễ dàng đo lường sự thay đổi của vật rắn có hình dạng thuôn dài. Tuy nhiên, đối với một số vật thể hình khối, hình cầu, chúng ta cần xem xét sự giãn nở khối thay vì sự giãn dài nhiệt. Cụ thể, khi nhiệt độ của vật rắn tăng/giảm thì thể tích của vật cũng tăng/giảm.

xem thêm: Lý thuyết Vật lý 6 bài 19 sự nở vì nhiệt của chất lỏng (Giải bài tập dễ hiểu)

Ứng dụng sự nở vì nhiệt của chất rắn trong đời sống

Sự nở vì nhiệt của chất rắn có nhiều ứng dụng trong đời sống, đặc biệt là trong lĩnh vực kỹ thuật. Ví dụ:

• Trong chế tạo băng tần kép (bộ phận chính của rơ le nhiệt), khi nóng lên hay nguội đi đều biến đổi (giãn ra hay co lại). Vì vậy, có thể ứng dụng để thiết kế các thiết bị đóng cắt mạch điện tự động khi có sự thay đổi nhiệt độ đột ngột.

• Trong lĩnh vực chế tạo máy hay các công trình xây dựng, các kỹ sư đều phải tính toán kỹ lưỡng để khắc phục các sự cố nguy hiểm có thể xảy ra do giãn nở nhiệt. Khi nhìn vào đường ray của đoàn tàu, chúng ta có thể nhận thấy những khoảng trống được thiết kế giữa các thanh sắt. Điều này sẽ giúp đường ray không bị biến dạng, va chạm khi nhiệt độ tăng cao vào mùa hè, gây nguy hiểm cho hành khách đi tàu.

• Ở đầu cán daoLiềm gỗ thường được gắn đai sắt, dùng để giữ chặt lưỡi liềm và lưỡi liềm. Khi lắp khâu, người thợ rèn sẽ hơ nóng khâu rồi gài vào cán vì khi nung nhiệt độ tăng lên, khâu sẽ nở ra nên dễ dàng lắp vào cán, khi nguội thì khâu co lại và khít lại . chắc chắn trên tay cầm.

Sự nở vì nhiệt của chất rắn lớp 6

Bài 1: Một lọ thủy tinh được đậy kín bằng nút thủy tinh. Khi nút bị kẹt, theo bạn, làm thế nào để lấy nút ra khỏi lọ một cách dễ dàng mà không làm vỡ, hỏng lọ thủy tinh?

A. Đun nóng cổ bình.

B. Làm nóng nút

C. Đun nóng đáy lọ.

D. Nung nóng cả nút và cổ bình.

Hướng dẫn: Chọn đáp án A vì khi đun nóng cổ bình sẽ nở ra do nhiệt độ tăng làm nút đậy lỏng ra. Sau đó, chúng tôi sẽ có thể mở nút thủy tinh mà không làm hỏng bình.

Bài 2: Băng kép hoạt động dựa trên hiện tượng:

A. Chất rắn bị co lại vì lạnh.

B. Chất rắn nở vì nhiệt ít hơn chất lỏng.

C. Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.

D. Chất rắn nở ra khi nóng lên.

Hướng dẫn: Chọn đáp án C vì các chất rắn khác nhau nở ra và co lại vì nhiệt khác nhau.

bài 3: Tại sao khoảng cách giữa các viên gạch lát ngoài nhà lớn hơn khoảng cách giữa các viên gạch lát trong nhà?

A. Vì ốp nội thất như thế sẽ đẹp hơn.

B. Vì lát ngoài trời như vậy có lợi cho gạch.

C. Do nhiệt độ thời tiết ngoài trời tăng dẫn đến hiện tượng giãn nở giữa các viên gạch.

D. Tất cả những điều trên đều đúng.

Hướng dẫn: Chọn đáp án C vì ở bên ngoài khi thời tiết ấm lên giữa các viên gạch có sự giãn nở.

bài 4: Tại sao bạn nghĩ rằng tấm lợp có thiết kế lượn sóng mà không phải là phẳng?

Hướng dẫn: Vì tôn sẽ xảy ra hiện tượng giãn nở nhiệt khi thời tiết thay đổi nhiệt độ. Nếu mái tôn thẳng thì khi tôn nở ra do nhiệt độ cao sẽ bị gãy hoặc gãy các vít cố định do không đủ diện tích. Vì vậy, tôn được uốn thành dạng lượn sóng nhằm tạo khoảng trống giúp tôn giãn nở khi nhiệt độ môi trường tăng cao, hạn chế tình trạng hư mái, bung vít.

Bài 5: Dùng hai thước có chất liệu khác nhau để đo độ dài. Một thước đồng và một thước nhôm. Nếu nhiệt độ tăng lên thì em sẽ dùng thước gì để đo để cho kết quả chính xác hơn? Biết rằng đồng nở vì nhiệt ít hơn nhôm.

Hướng dẫn: Nhôm nở vì nhiệt nhiều hơn đồng nên dùng thước đồng sẽ ít bị sai số khi đo.

phần kết

Bài viết trên đã cung cấp chi tiết các thông tin hữu ích cũng như bài tập cụ thể về nở vì nhiệt của chất rắn. Hi vọng sau khi tham khảo bạn đọc sẽ tích lũy được nhiều kiến ​​thức giúp ích cho quá trình học tập, tự ôn tập cũng như vận dụng tốt các bài học vào cuộc sống hàng ngày.

[/box]

#Vật #lý #Lý #thuyết #sự #nở #vì #nhiệt #của #chất #rắn #giải #đáp #bài #tập #dễ #hiểu

[/toggle]

Bạn thấy bài viết Vật lý 6: Lý thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn (+ trả lời bài tập dễ hiểu) có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu  ko hãy comment góp ý thêm về Vật lý 6: Lý thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn (+ trả lời bài tập dễ hiểu) bên dưới để thpttranhungdao.edu.vn có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho độc giả nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website Trường THPT Trần Hưng Đạo

Phân mục: Giáo dục
#Vật #lý #Lý #thuyết #sự #nở #vì #nhiệt #của #chất #rắn #giải #đáp #bài #tập #dễ #hiểu