Trường Tiểu học, THCS THPT Victory Chương 2: NHIỆT HỌC Chuyên đề: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CÁC CHẤT I TĨM TẮT LÍ THUYẾT Các chất rắn; lỏng; khí: Nở nóng lên ( m khơng đổi, V tăng, D d giảm) Co lại lạnh ( m không đổi, V giảm, D d tăng) Các chất rắn khác nở nhiệt khác Các chất lỏng khác nở nhiệt khác Đặc biệt nước: Khi tăng nhiệt độ từ 00C đến 40C nước co lại, tăng nhiệt độ từ 40C trở lên nước nở Các chất khí khác nở nhiệt giống Chất khí nở nhiệt nhiều chất lỏng, chất lỏng nở nhiệt nhiều chất rắn Một số ứng dụng nở nhiệt Sự nở nhiệt chất rắn, lỏng, khí có nhiều ứng dụng thực tế kĩ thuật Người ta chứng tỏ co giãn nhiệt bị ngăn cản gây lực lớn Khi đặt đường ray xe lửa, ống dẫn khí nước, xây câu, phải lưu ý tới tượng Hai kim loại có chất khác tán chặt vào tạo thành băng kép Khi bị đốt nóng hay làm lạnh băng kép co lại => ứng dụng đóng ngắt mạch điện tự động Nhiệt kế thường hoạt động dựa tượng dãn nở nhiệt chất Các nhiệt kế thường dung là: Nhiệt kế rượu, thuỷ ngân, y tế Nhiệt giai Nhiệt giai Nước đá tan Hơi nước sôi Xenxiut 0C 1000C Farenhai 320F 2120F Kenvin 2730K 3730K II BÀI TẬP VẬN DỤNG Dạng I: Bài tập định tính liên quan đến nở nhiệt chất Phương pháp giải: HS cần hiểu rõ lý thuyết nở nhiệt chất - Chất rắn, lỏng, khí: Nở nóng lên (m khơng đổi, V tăng, D d giảm) Co lại lạnh (m không đổi, V giảm, D d tăng) - Các chất rắn chất lỏng khác nở nhiệt khác nhau; chất khí khác nở nhiệt giống - Chất khí nở nhiệt nhiều chất lỏng, chất lỏng nở nhiệt nhiều chất rắn - Sự nở nhiệt chất rắn, lỏng, khí có nhiều ứng dụng thực tế kĩ thuật Người ta chứng tỏ co giãn nhiệt bị ngăn cản gây lực lớn Khi đặt đường ray xe lửa, ống dẫn khí nước, xây câu, phải lưu ý tới tượng - Hai kim loại có chất khác tán chặt vào tạo thành băng kép Khi bị đốt nóng hay làm lạnh băng kép co lại => ứng dụng đóng ngắt mạch điện tự động - Nhiệt kế thường hoạt động dựa tượng dãn nở nhiệt chất Các nhiệt kế thường dung là: Nhiệt kế rượu, thuỷ ngân, y tế I.1 Bài tập Tự luận Câu 1: Tại vào mùa hè đường dây điện thường võng xuống mùa đông? Câu 2: Một đĩa bạc mỏng, kht lỗ trịn Hỏi nung nóng đĩa, kích thước lỗ trịn có thay đổi khơng? Tại sao? Tổ Vật lí – Cơng nghệ Trường Tiểu học, THCS THPT Victory Chương 2: NHIỆT HỌC Câu 3: Tại lắp đường ray xe lửa, đoạn nối người ta không đặt sát hai đường ray mà thường chừa khe hở? Câu 4: Tại pit-tông xi-lanh động nhiệt phải làm loại vật liệu Nếu chế tạo chúng hai loại vật liệu khác tượng xảy ra? Câu 5: Tại loại thủy tinh thơng thường, ta rót đột ngột nước sơi vào li có thành dày li bị vỡ? Câu 6: Tại người ta không dùng kim loại hay hợp kim khác để gia cố bê tông mà lại dùng thép? Câu 7: Tại rót nước nóng khỏi phích nước (bình thủy), đậy nút lại nút hay bị bật ra? Làm để tránh tượng này? Câu 8: Một học sinh đổ đầy nước vào chai thuỷ tinh bỏ vào ngăn đá tủ lạnh, có nên làm không sao? Câu 9: Các loại ấm đun nước điện có phận đun nóng đặt sát đáy ấm Hãy giải thích sao? Tại tủ lạnh phận làm lạnh lắp phía tủ? Câu 10: Vào buổi bào ngày: buổi trưa hay buổi tối, ta nên bơm bánh xe độ căng? Câu 11: Tại đường ống dẫn phải có đoạn ống uốn cong? Câu 12: Tại người ta dung rượu thuỷ ngân để làm nhiệt kế mà không dùng nước? I.2 Bài tập Trắc nghiệm Câu 1: Khi đun nhiệt độ từ 30°C xuống 5°C, đồng sẽ: A Thanh đồng co lại B Thanh đồng dãn nở C Thanh đồng giảm thể tích D Cả a c Câu 2: Chọn kết luận không kết luận đây: A Chất rắn tăng thể tích nhiệt độ thay đổi B Chất rắn giảm thể tích nhiệt độ lạnh C Chất rắn co dãn theo nhiệt độ D Mỗi chất rắn có giới hạn nở nhiệt định Câu 3: Khi đun nhiệt độ từ 2°C lên 25°C, nhôm sẽ: A Giảm khối lượng B Tăng khối lượng C Tăng thể tích D Cả a c Câu 4: Đường kính cầu kim loại thay đổi nhiệt độ thay đổi? Chọn câu trả lời A Tăng lên B Giảm C Không thay đổi D Tăng lên giảm Câu 5: Các nha sĩ khuyến không nên ăn thức ăn nóng Vì sao? A Vì dễ bị sâu B Vì dễ bị rụng C Vì dễ bị vỡ Tổ Vật lí – Cơng nghệ Trường Tiểu học, THCS THPT Victory Chương 2: NHIỆT HỌC D Vì men dễ bị rạn nứt Câu 6: Tại lắp vào cán dao, người thợ rèn phải đun nóng tra vào? A Vì chu vi khâu lớn chu vi cán dao B Vì chu vi khâu nhỏ cán dao C Vì khâu co giãn nhiệt D Vì lý khác Câu 7: Khi làm lạnh vật rắn khối lượng riêng vật rắn tăng vì: A Khối lượng vật tăng B Thể tích vật tăng C Thể tích vật giảm D Khối lượng vật tăng đồng thời thể tích vật giảm Câu 8: Hiện tượng sau xảy đun nóng vật rắn? A Khối lượng vật tăng B Khối lượng vật giảm C Khối lượng riêng vật tăng D Khối lượng riêng vật giảm Câu 9: Trong cách xếp chất rắn nở nhiệt từ tới nhiều sau cách đúng? A Nhôm, đồng, sắt B Sắt, đồng, nhôm C Sắt, nhôm, đồng D Đồng, nhôm, sắt Câu 10:Phát biểu sau xác: A Để lặp vào cán dao, người thợ rèn phải đun nóng can tra khâu dao vào cán B Hai cầu kim loại có đường kính đun nóng chúng nở C Khi nung nóng vật rắn thể tích vật tăng D Khi nung nóng vật rắn khối lượng thể tích tăng Câu 11: Một chồng ly xếp chồng lên lâu ngày bị dính chặt lại để tách chúng người ta thường dùng biện pháp sau: A Đổ nước nóng vào li B Hơ nóng li ngồi C Bỏ chồng li vào nước lạnh D Bỏ chồng vào nước nóng Câu 12: Tại lợp nhà tơn, người ta đóng định đầu đầu để tự do? A Để tiết kiệm định B Để tôn không bị thủng nhiều lỗ C Để tơn dễ dàng co dãn nhiệt D Cả A, B, C Câu 13: Hiện tượng sau xảy đun nóng lượng chất lỏng? A Khối lượng chất lỏng tăng B Trọng lượng chất lỏng tăng C Khối lượng riêng chất lỏng tăng D Cả ba câu sai Câu 14: Khi làm lạnh khối lượng riêng chất lỏng tăng vì: A Khối lượng chất lỏng tăng Tổ Vật lí – Cơng nghệ Trường Tiểu học, THCS THPT Victory Chương 2: NHIỆT HỌC B Thể tích chất lỏng tăng C Khối lượng chất lỏng khơng thay đổi, cịn thể tích giảm D Khối lượng chất lỏng khơng thay đổi, cịn thể tích tăng Câu 15: Hiện tượng sau khơng xảy làm lạnh chất lỏng A Khối lượng chất lỏng khơng đổi B Thể tích chất lỏng giảm C Khối lượng riêng chất lỏng giảm D Khối lượng riêng chất lỏng Câu 16: Kết luận sau sai? A Tại 0°C nước đóng băng B Nước co dãn nhiệt C Khi nhiệt độ tăng nước nở ra, nhiệt độ giảm nước co lại D Khi nước bị co dãn nhiệt bị ngăn cản gây lực lớn Câu 17: Cắm hai ống có đường kính khác (ống có đường kính nhỏ bình a, ơnga bình b) vào hai bình có thể tích đựng loại chất lỏng Khi nhiệt độ hai bình tăng lên thì: A Mực chất lỏng ống bình a cao bình b B Mực chất lỏng ống bình a thấp bình b C Chất lỏng ống bình a bình b D Tất sai Câu 18: Các chất rắn, lỏng, khí chất dễ thay đổi hình dạng nhất, A Chất rắn B Chất khí C Chất lỏng D Chất lỏng chất khí dễ thay đổi hình dạng Câu 19: Khi làm nóng chất khí bình đại lượng sau thay đổi? A Khối lượng B Trọng lượng C Khối lượng riêng D Cả ba đại lượng Câu 20: Quả bóng bàn bị bẹp, nhúng vào nước nóng phồng lên vì: A Vỏ bóng bàn nóng lên nở B Vỏ bóng bàn bị nóng mềm bóng phồng lên C Khơng khí bóng bàn nóng lên nở D Nước tràn qua khe hở vào bóng bàn Câu 21: Hiện tượng sau xảy dùng tay áp chặt vào bình thủy tinh có nút chặt? A Thể tích khơng khí bình tăng B Khối lượng riêng khơng khí bình tăng C Khối lượng riêng khơng khí bình giảm D Cả ba tượng không xảy Câu 22: Phát biểu sau khơng xác: A Sự tạo thành mây khối nước bốc lên từ biển, sông, hồ bị ánh nắng Mặt Trời chiếu vào nóng lên, nở ra, nhẹ bay lên B Chất khí bình kín đun nóng, khối lượng riêng khí thay đổi C Thể tích khí bình khơng khí thay đổi khí nóng lên D Sự nở nhiệt chất tăng dần theo thứ tự: rắn, lỏng, khí Dạng II: Bài tập định lượng liên quan đến nở nhiệt chất Phương pháp giải: Tổ Vật lí – Cơng nghệ Trường Tiểu học, THCS THPT Victory Chương 2: NHIỆT HỌC Bước 1: Đọc đề phân tích đề, xác định đại lượng nhiệt độ ban đầu nhiệt độ sau có nở nhiệt Bước 2: Tìm mối liên hệ đại lượng Bước 3: Xác định đại lượng cần tìm Bài tập Tự luận Câu 1: Ở 0°C sắt có chiều dài 50 cm Vào mùa hè, nhiệt độ cao 40°C Hỏi chiều dài sắt nhiệt độ môi trường 40°C Biết nhiệt độ tăng lên 10°C chiều dài sắt tăng 0,00012 lần so với chiều dài ban đầu Câu 2: Một hợp kim nhơm có độ dài 10 cm 30°C, có độ dài 10, 04cm 100°C Hỏi độ dài 0°C bao nhiêu? Nhiệt độ chiều dài 10,008 cm? Câu 3: Dùng thước thép để đo chiều dài hợp kim (có dãn nở nhiệt nhỏ thép) nhiệt độ phòng 20 cm Cho thước thép vào lò nung đến 200°C Lấy hai khỏi lò dùng thước thép đo lại chiều dài thành hợp kim thấy , kim dài 19,5 cm Tại có tượng vậy? Câu 4: Để tăng độ bền bánh xe gỗ, người ta dung vành sắt để bọc xung quanh bánh xe Tuy nhiên người ta lại chế tạo vành sắt có đường kính nhỏ chút so với đường kính bánh xe Tại người ta lại chế tạo vậy? Và cách nào, người ta lắp vành sắt vào bánh xe? Biết gỗ có độ dãn nở nhiệt nhỏ độ dãn nở nhiệt sắt Câu 5: Có bình đựng rượu bình đựng nước Ở 25°C, bình đựng rượu chứa lít rượu bình đựng nước chứa nhiều bình đựng rượu 0,5 lít Hỏi thể tích rượu nước nước nhiều rượu thể tích đun nóng hai bình chứa lên 60°C? Biết tăng nhiệt độ lên 1°C thể tích nước tăng thêm 0,24cm thể tích rượu tăng thêm 1,16 cm3 Câu 6: Một bạn học sinh tiến hành thí nghiệm sau Bạn cho 200 ml nước 30°C vào bình cha vạch đun bình nước Khi nước bình đạt đến 80°C, bạn học sinh thấy mực nước bình vạch 210 ml Ban kết luận: nhiệt độ 100ml nước tăng thêm 50°C thể tích nước tăng thêm 5ml Kết luận bạn hay sai? Tại sao? Dạng III: Bài tập đồ thị nở nhiệt chất Phương pháp giải: Bước 1: Vẽ trục toạ độ trục toạ độ: Trục nằm ngang trục nhiệt độ cạnh ô vuông nằm trục biểu thị đơn vị nhiệt độ Trục thẳng đứng trục thể tích cạnh vng nằm trục biểu thị đơn vị thể tích Bước 2: Nối điểm xác định thể tích ứng với nhiệt độ Bước 3: Nối điểm ta đồ thị biểu diễn từ nhận xét hình dạng chúng Bài tập Tự luận Câu 1: Người ta đo thể tích lượng khí nhiệt độ khác ghi nhận bảng số liệu sau: Nhiệt độ (0C) 20 50 60 80 100 Thể tích (lít) 4,29 4,73 4,88 5,17 5,46 Tổ Vật lí – Công nghệ Trường Tiểu học, THCS THPT Victory Chương 2: NHIỆT HỌC Hãy vẽ đường biểu diễn phụ thuộc thể tích vào nhiệt độ nhận xét hình dạng đường biểu diễn Câu 2: Người ta đo thể tích lượng khí nhiệt độ khác ghi nhận bảng số liệu sau: Nhiệt độ (0C) 20 40 60 80 100 Thể tích (lít) 2,2 2,4 2,6 2,8 Hãy vẽ đường biểu diễn phụ thuộc thể tích vào nhiệt độ nhận xét hình dạng đường biểu diễn a) a) a) b) Dạng 4: Bài tập liên quan công thức chuyển đổi giai đo Phương pháp giải: Cách đổi nhiệt độ từ nhiệt giai Xenxiut sang nhiệt giai Farenhai: x0C = (32+x.1,8)0F Cách đổi nhiệt độ từ nhiệt giai Farenhai sang nhiệt giai Xenxiut: x0F = (x - 32):1,8 0C Cách đổi nhiệt độ từ nhiệt giai Kenvin sang nhiệt giai Xenxiut: xK = (x - 273)0C Bài tập Tự luận Câu 1: Đổi độ F 00C b) 100C c) 150C d) 300C e) -200C g) 370C Câu 2: Đổi độ C 1040F b) 680F c) 2120F d) -220Fe) 370F g) 1000F Câu 3: Đổi độ K a) 270C b) 420C c) 70C d) -210C Câu 4: Tại nhiệt độ thì: Số độ F gấp lần số độ C Số độ F gấp 3.8 lần số độ C Tổ Vật lí – Cơng nghệ