Cập nhật lúc: 11:03 20-09-2017 Mục tin: Vật lý lớp 10
SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
A. Phương pháp giải bài toán về biến dạng do nhiệt gây ra ( biến dạng nhiệt)
1. Sự nở dài
- Công thức tính độ nở dài: \(\Delta l = l - {l_0} = \alpha {l_0}\Delta t\Delta l\)
Với là chiều dài ban đầu tại t0
- .Công thức tính chiều dài tại \(t ^{0}C\) : \(l = {l_o}(1 + \alpha .\Delta t)\) Trong đó: \(\alpha\) : Hệ số nở dài (K-1).
2. sự nở khối
- Công thức độ nở khối :\(\Delta V = V - {V_0} = \beta {V_0}\Delta t\)
- Công thức tính thể tích tại \(t ^{0}C\): \((V = {V_0}(1 + \beta \Delta t)\)
Với V0 là thể tích ban đầu tại t0
* Nhớ: \(\beta =3\alpha\) : Hệ số nở dài (K-1).
B Bài tập vận dụng
Bài 1: Hai thanh kim loại, một bằng sắt và một bằng kẽm ở 00C có chiều dài bằng nhau, còn ở 1000C thì chiều dài chênh lệch nhau 1mm. Tìm chiều dài hai thanh ở 00C. Biết hệ số nở dài của sắt và kẽm là 1,14.10-5K-1 và 3,4.110-5K-1
Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây:
Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Vật lý lớp 10 - Xem ngay
>> Học trực tuyến Lớp 10 tại Tuyensinh247.com, Cam kết giúp học sinh học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.
- Luyện 100 đề thi thử 2021. Đăng ký ngay!
Với bài Sự nở dài là gì Công thức tính độ nở dài của vật rắn sẽ tóm tắt các khái niệm, định nghĩa cũng như tính chất của môn Vật Lí lớp 10 giúp học sinh học tốt môn Vật Lí 10.
Câu hỏi: Sự nở dài là gì? Công thức tính độ nở dài của vật rắn
Trả lời:
Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở dài (vì nhiệt).
Độ nở dài ∆l của vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ ∆t và độ dài ban đầu l0 của vật đó.
Công thức nở dài: ∆l = l – l0 = α.l0.∆t.
Trong đó α gọi là hệ số nở dài. Giá trị của α phụ thuộc chất liệu của vật rắn và có đơn vị 1/K hay K-1.
Bảng hệ số nở dài của một số chất rắn
Ví dụ: Một dây tải điện ở 200C có độ dài 1800 m. Hãy xác định độ nở dài của dây tải điện này khi nhiệt độ tăng lên đến 500C vào mùa hè. Cho biết hệ số nở dài của dây tải điện là α = 11,5.10-6 K-1.
Giải: Độ nở dài của dây điện là:
∆l = l0.α.∆t = 1800.11,5.10-6. (50 - 20) = 0,621 m = 62,1 cm.
Xem thêm các câu hỏi ôn tập môn Vật Lí lớp 10 hay và chi tiết khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở dài vì nhiệt.
Độ nở dài Δl của vật rắn hình trụ đồng chất tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ Δt và độ dài ban đầu lo của vật đó.
Công thức tính sự nở vì nhiệt của chất rắn
Trong đó:
- Δl = l – lo là độ nở dài của vật rắn (đơn vị mét)
- lo – là chiều dài của vật rắn ở nhiệt độ to
- l – là chiều dài của vật rắn ở nhiệt độ t
- α – là hệ số nở dài của vật rắn, phụ thuộc vào chất liệu vật rắn (K‾¹)
- Δt =t – to là độ tăng nhiệt độ của vật rắn (°C hay K)
- to – là nhiệt độ đầu
- t – là nhiệt độ sau
Sự nở khối
Sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở khối.
Độ nở khối của vật rắn đồng chất đẳng hướng được xác định theo công thức:
Công thức tính sự nở khối
Trong đó:
- ΔV= V – Vo là độ nở khối của vật rắn (đơn vị m³)
- Vo – là thể tích của vật rắn ở nhiệt độ to
- V – là thể tích của vật rắn ở nhiệt độ t
- β – là hệ số nở khối β ≈ 3α (K‾¹)
- Δt =t – to là độ tăng nhiệt độ của vật rắn (°C hay K)
- to – là nhiệt độ đầu
- t – là nhiệt độ sau
Ứng dụng
- Phải tính toán để khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt.
- Lợi dụng sự nở vì nhiệt để lồng ghép đai sắt vào các bánh xe, để chế tạo các băng kép dùng làm rơle đóng ngắt điện tự động, …
Hướng dẫn giải bài tập sự nở vì nhiệt
Bài 1: Một thanh ray dài 10m được lắp trên đường sắt ở 20°C. Phải để hở 2 đầu 1 bề rộng bao nhiêu để nhiệt độ nóng lên đến 60°C thì vẫn đủ chỗ cho thanh ray giãn ra? α = 12.10^-6 (K‾¹)
Hướng dẫn giải: Áp dụng công thức sự nở dài của chất rắn Δl = α.lo.(t-to) = 4,8.10^-3 m
Bài 2: Buổi sáng ở nhiệt độ 15°C, chiều dài của thanh thép là 10m. Hỏi buổi trưa ở nhiệt độ 30°C thì chiều dài của thanh thép trên là bao nhiêu? Biết β = 3,3.10^-3 (K‾¹)
Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức sự nở khối của chất rắn, ta có:
- α = β/3 = 1,1.10^-3 (K‾¹)
- Δl = l – lo = α.lo.(t-to) => l = 10,00165 m
Bài 3: Một lá nhôm HCN có kích thước 2m x 1m ở 0°C. Đốt nóng tấm nhôm tới 400°C thì diện tích tấm nhôm sẽ là bao nhiêu? α = 25.10^-6 (K‾¹)
Hướng dẫn giải:
- a’ = l = lo.(1+α.Δt) = 2,02 m
- S = a’.b = 2,02.1 = 2,02 m²
- b’ = l = lo.(1+α.Δt) = 1,01 m
- S = a’.b, = 2,02.1,01 = 2,04 m²
Kiến thức tham khảo
Kiến thức liên quan: Cấu tạo chất và thuyết động học phân tử
Kiến thức liên quan: Quá trình đẳng nhiệt – Định luật Bôi-Lơ-Ma-Ri-Ốt
Kiến thức liên quan: Quá trình đẳng tích – Định luật Sác Lơ
Kiến thức liên quan: Quá trình đẳng áp – Định luật Gay-Luyxac
Chuyên mục tham khảo: Vật lý học
Nếu các bạn có bất cứ thắc mắc vui lòng comment phía dưới hoặc Liên hệ chúng tôi!
Chúng tôi luôn sẵn sàng đem lại những giá trị tốt đẹp cho cộng đồng!
Youtobe Facebook Twitter