Bài 2 sự nở vì nhiệt của chất lỏng

CHƯƠNG 2: NHIỆT HỌC CHỦ ĐỀ 4: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CÁC CHẤT BÀI 2: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CHẤT LỎNG Mục tiêu  Kiến thức + Nêu ví dụ thực tế nở nhiệt chất lỏng + Mô tả tượng nở nhiệt chất lỏng + Nêu nở nhiệt chất lỏng khác + Nêu đặc điểm nở nhiệt đặc biệt nước + So sánh nở nhiệt chất lỏng chất rắn  Kĩ + Vận dụng kiến thức nở nhiệt chất lỏng, giải thích số tượng đơn giản + Biết đọc bảng biểu để rút kết luận Trang I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Sự nở nhiệt chất lỏng Chất lỏng nở nóng lên, co lại lạnh Nghĩa là: - Khi tăng nhiệt độ: + Thể tích  V  chất lỏng tăng + Khối lượng  m  , trọng lượng  P chất lỏng không đổi + Khối lượng riêng  D  , trọng lượng riêng  d  chất lỏng giảm - Khi giảm nhiệt độ: + Thể tích  V  chất lỏng giảm + Khối lượng  m  , trọng lượng  P chất lỏng không đổi + Khối lượng riêng  D  , trọng lượng riêng  d  chất lỏng tăng Đặc điểm nở nhiệt chất lỏng - Các chất lỏng khác nở nhiệt khác - Chất lỏng nở nhiệt nhiều chất rắn Thể tích chất lỏng bình chưa tăng nhiệt độ Thể tích chất lỏng bình tăng nhiệt độ Trang Sự nở nhiệt đặc biệt nước - Khi nhiệt độ tăng từ 0°C đến 4°C, nước co lại, thể tích nước giảm - Khi nhiệt độ tăng từ 4°C trở lên, nở nhiệt nước tuân theo quy luật nở nhiệt chất Sự dãn nở đặc biệt nước lỏng, tức nước nở - Thể tích nước 4°C nhỏ nên khối lượng riêng nước 4°C lớn SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA Khối lượng riêng, trọng lượng riêng lớn Thể tích nước nhỏ Nước co lại 4°C Từ đến 4°C Nước nở > 4°C Sự nở đặc biệt nước Sự nở nhiệt chất lỏng Đặc điểm Lạnh Nóng lên Nở Co lại tăng Thể tích, chiều dài giảm giảm Khối lượng riêng, trọng lượng riêng tăng không đổi Khối lượng, trọng lượng không đổi Chất lỏng khác nở nhiệt khác Chất lỏng nở nhiệt nhiều chất rắn II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Các khái niệm nở nhiệt chất lỏng Trang Phương pháp giải Ví dụ: Hãy mơ tả tượng xảy với mực nước ống đun nóng bình cầu giải thích Hướng dẫn giải Bước 1: Xác định kiện cho (nhiệt độ, thể Bước 1: Cho bình cầu chứa chất tích, loại chất lỏng ) yêu cầu đề nước Yêu cầu mơ tả tượng xảy đun nóng bình Bước 2: Dựa đặc điểm nở nhiệt: Bước 2: Dựa đặc điểm nở + Chất rắn tăng (giảm) thể tích tăng (giảm) nhiệt chất lỏng rút câu nhiệt độ + Các chất lỏng khác nhau, nở nhiệt khác trả lời Khi đun nóng bình cầu, + Chất lỏng tăng thể tích nhiều chất rắn mực nước ống tụt xuống chút sau tăng nhiệt độ Rút câu trả lời cho toán nêu dâng lên dâng cao mức ban đầu Vì bình thủy tinh tiếp xúc với lửa trước, nở làm cho nước ống tụt xuống Sau đó, nước nóng lên, nở Vì nước nở nhiệt nhiều bình cầu, nên mực nước ống lại dâng lên dâng cao mức ban đầu Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Hiện tượng sau xảy đun sôi 100ml nước? A Khối lượng nước tăng B Trọng lượng nước tăng C Khối lượng riêng nước tăng D Khối lượng riêng nước giảm Hướng dẫn giải m  Khi đun sơi 100ml nước, nhiệt độ tăng nên thể tích nước tăng mà khối lượng riêng  D   Thể tích V  V nước tăng khối lượng m không đổi nên khối lượng riêng nước giảm  Đáp án D Ví dụ 2: So sánh nở nhiệt xăng gỗ A Xăng nở nhiệt gỗ B Xăng gỗ nở nhiệt C Gỗ nở nhiệt nhiều xăng D Xăng nở nhiệt nhiều gỗ Hướng dẫn giải Chất rắn nhiệt chất lỏng Xăng chất lỏng, gỗ chất rắn  Đáp án D Xăng nở nhiệt nhiều gỗ Lưu ý: Đối với chất lỏng - Khi tăng nhiệt độ: Trang + Thể tích  V  chất lỏng tăng + Khối lượng  m  , trọng lượng  P  chất lỏng không đổi m m   + Khối lượng riêng  D   , trọng lượng riêng  d 10  chất giảm V V   - Khi giảm nhiệt độ: + Thể tích  V  chất lỏng giảm + Khối lượng  m  , trọng lượng  P  chất lỏng không đổi m m   + Khối lượng riêng  D   , trọng lượng riêng  d 10  chất tăng V V   Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Chọn câu phát biểu sai A Chất lỏng co lại lạnh B Độ giãn nở nhiệt chất lỏng khác C Khi nhiệt độ thay đổi thể tích chất lỏng thay đổi D Chất lỏng nở nóng lên Câu 2: Làm lạnh lượng nước từ 100°C 50°C Khối lượng riêng trọng lượng riêng nước thay đổi nào? A Cả khối lượng riêng trọng lượng riêng tăng B Ban đầu khối lượng riêng trọng lượng riêng giảm sau bắt đầu tăng C Cả khối lượng riêng trọng lượng riêng giảm D Cả khối lượng riêng trọng lượng riêng không đổi Câu 3: Đổ đầy nước màu vào bình thủy tinh, nút bình thủy tinh nút cao su có ống thủy tinh xuyên qua nút Mực nước màu ống thủy tinh đặt tồn bình nước màu vào chậu nước đá? A Hạ xuống B Không thay đổi C Dâng lên D Mực nước dâng nhanh chảy Câu 4: Đại lượng chất lỏng không đổi làm lạnh lượng chất lỏng đựng cốc thủy tinh từ 75°C xuống 25°C? A Khối lượng B Khối lượng riêng C Thể tích D Trọng lượng riêng C tăng dần lên D giảm dần Câu 5: Các chất lỏng khác nở nhiệt……… A giống B không giống Câu 6: Kết luận sau nói nở nhiệt chất lỏng? A Chất lỏng co lại nhiệt độ tăng, nở nhiệt độ giảm B Chất lỏng nở nhiệt độ tăng, co lại nhiệt độ giảm C Chất lỏng không thay đổi thể tích nhiệt độ thay đổi D Khối lượng riêng chất lỏng tăng nhiệt độ thay đổi Trang Câu 7: Hai bình A B có dung tích, chứa đầy chất lỏng có nhiệt độ ban đầu Đặt hai bình vào chậu nước nóng thấy mực nước bình A dâng cao bình B Kết luận sau nói chất lỏng chứa hai bình? A Chất lỏng hai bình giống nhiệt độ chúng khác B Chất lỏng hai bình khác nhiệt độ chúng khác C Hai bình A B chứa loại chất lỏng D Hai bình A B chứa hai loại chất lỏng khác Câu 8: Đun nóng hai bình thủy đựng hai chất lỏng khác có thể tích, ban đầu có nhiệt độ Một bình đựng rượu, bình đựng thủy ngân Nếu đun khoảng thời gian với lửa giống A thể tích rượu lớn thể tích thủy ngân B thể tích rượu nhỏ thể tích thủy ngân C thể tích chất lỏng hai bình khơng thay đổi D thể tích chất lỏng hai bình tăng Câu 9: Hiện tượng xảy đun nóng lượng chất lỏng? A Khối lượng chất lỏng tăng B Thể tích chất lỏng tăng C Thể tích chất lỏng giảm D Khối lượng chất lỏng giảm Câu 10: Khi làm nóng lượng chất lỏng khối lượng riêng chất lỏng giảm A khối lượng vật tăng thể tích vật giảm B thể tích vật tăng khối lượng vật giảm C khối lượng vật không đổi cịn thể tích tăng D khối lượng vật khơng đổi cịn thể tích vật giảm Câu 11: Cho ba bình chứa có dung tích Bình chứa đầy nước, bình chứa đầy dầu, bình chứa đầy rượu Khi tăng thêm 50°C độ tăng thể tích chúng theo thứ tự 50 cm3 ; 55 cm3 ; 58 cm3 Trong ba chất nước, dầu, rượu cách xếp sau theo thứ tự từ chất dãn nở nhiệt nhiều đến chất dãn nở nhiệt nhất? A Rượu - nước - dầu B Nước - rượu - dầu C Nước - dầu - rượu D Rượu - dầu - nước Câu 12: Đổ đầy nước màu vào bình thủy tinh, nút bình thủy tinh nút cao su có ống thủy tinh xuyên qua nút Mực nước màu ống thủy tinh đặt tồn bình nước màu vào chậu nước nóng khoảng 80°C? A Mực nước ống thủy tinh tăng lên B Mực nước không đổi C Mực nước ống thủy tinh giảm xuống D Mực nước dâng lên hạ xuống liên tục Câu 13: Ba ống nghiệm 1, 2, có dung tích chứa 20ml chất lỏng, nhiệt độ Ống chứa dầu, ống chứa nước, ống chứa rượu Tăng nhiệt độ ba ống nghiệm cho mực chất lỏng ống dâng lên giống Khi đó, ống có nhiệt độ thấp nhất? A Ống B Ống C Ống D Ba ống có nhiệt độ giống Trang Câu 14: Chọn từ hay cụm từ thích hợp để điền vào chỗ trống câu sau a Khi đun nóng lượng chất lỏng thể tích chất lỏng  1 ……………, khối lượng chất lỏng   ……………nên trọng lượng riêng chất lỏng  3 …………… b Khi nhiệt độ nước tăng từ 0°C đến 4°C, nước   ……………thể tích nước   …………… Nước 4°C có   ……………lớn Câu 15: Mơ tả tượng xảy cho bình thủy tinh hình vào chậu nước đá Giải thích? Dạng 2: Giải thích tượng Phương pháp giải Ví dụ: Tại két chứa dầu xe máy không nên đổ đầy? Hướng dẫn giải Bước 1: Cho: Két chứa dầu không nên đổ đầy Bước 1: Xác định kiện cho yêu cầu đề Yêu cầu: Giải thích Bước 2: Liên hệ nội dung kiến thức với tượng thực tế Bước 2: Liên hệ nội dung kiến thức với tượng thực tế Nhiệt độ két dầu tăng động hoạt động làm dầu nở Khi động hoạt động, két chứa dầu dầu nóng lên, nở Tuy nhiên, dầu nở nhiều thép nên đổ đầy dầu tràn ngồi Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Tại đựng chất lỏng chai, người ta không đổ thật đầy chai? Hướng dẫn giải Nếu đổ đầy chất lỏng, nhiệt độ tăng thời tiết, trình vận chuyển Chất lỏng chai nở làm bật nắp chai tràn ngồi Ví dụ 2: Hãy mơ tả tượng xảy nhúng bầu nhiệt kế vào nước nóng? Giải thích Hướng dẫn giải Nhúng bầu nhiệt kế vào nước nóng mực chất lỏng nhiệt kế tụt xuống chút sau dâng lên Vì bầu nhiệt xúc với nước nóng trước, nở làm cho mực chất lỏng nhiệt kế tụt Trang xuống Sau đó, chất lỏng nhiệt kế nóng lên, nở Vì chất lỏng nở nhiệt nhiều chất rắn, nên mực chất lỏng nhiệt kế lại dâng lên dâng cao mức ban đầu Ví dụ 3: Tại vừa ngồi trời nóng vận động mạnh mặt người lại đỏ hồng lên? Hướng dẫn giải Vào lúc thời tiết nắng nóng vận động mạnh, mạch máu da giãn nở mạnh nhờ đó, lượng máu qua nhiều lúc bình thường Trên mặt người có nhiều mạch máu Mặt bị đỏ lên lượng máu đến da tăng lên Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Tại đun nước, ta không nên đổ nước thật đầy ấm? A Làm bếp bị đè nặng B Nước nóng thể tích nước tăng lên, tràn ngồi C Tốn chất đốt D Lâu sơi Câu 2: Khi đặt bình cầu đựng nước vào nước nóng, người ta thấy mực chất lỏng ống thủy tinh đầu tụt xuống ít, sau dâng lên cao mức ban đầu Điều chứng tỏ A thể tích nước tăng nhiều thể tích bình B thể tích nước tăng thể tích bình C thể tích nước tăng, bình khơng tăng D thể tích bình tăng trước, nước tăng sau tăng nhiều Câu 3: Có hai bình giống hệt chứa đầy chất lỏng Một bình chứa rượu bình cịn lại chứa nước Khi đun nóng hai bình nhiệt độ nhau, hỏi lượng rượu hay nước tràn khỏi bình nhiều hơn? Biết rượu nở nhiệt lớn nước A Nước tràn nhiều rượu B Nước rượu tràn C Rượu tràn nhiều nước D Không đủ sở để kết luận Câu 4: Bật lửa đầy ga hộp đem phơi nắng dễ bị nổ Giải thích sao? A Vì phơi nắng, nhiệt độ tăng, ga dạng lỏng giảm thể tích làm hộp bị nổ B Vì phơi nắng, nhiệt độ tăng, ga dạng khí tăng thể tích làm hộp bị nổ C Vì phơi nắng, nhiệt độ tăng, ga dạng khí giảm thể tích làm hộp bị nổ D Vì phơi nắng, nhiệt độ tăng, ga dạng lỏng tăng thể tích làm hộp bị nổ Câu 5: Dây đun bếp điện đặt đáy ấm A đẹp B tránh dây đun nở đun nước chiếm hết chỗ nước làm nước tràn C nước nhanh nóng đun D nước chóng nguội đun xong Câu 6: Chọn từ cụm từ thích hợp điền vào chỗ trống Trang a Khi đun nước ta khơng nên đổ thật đầy ấm đun  1 …………… tăng lên làm cho nước ấm   ……………và nước bị  3 ……………ra ngồi b Người ta khơng đóng chai nước thật đầy vận chuyển lưu trữ nhiệt độ   ……………làm cho nước nở ra, đóng đầy nước khơng cịn chỗ để  5 ……………nên chai nước   …………… Câu 7: Giải thích người ta không đổ đầy két nước xe ô tô? Câu 8: Theo em, với xe đổ đầy bình xăng quãng đường xe vào mùa đông hay mùa hè dài hơn? Tại sao? Câu 9: Tại bình chia độ thường có ghi 20°C? Dạng 3: Bài tập bảng số liệu nở nhiệt chất lỏng Phương pháp giải Ví dụ: Độ tăng thể tích lít chất lỏng nhiệt độ tăng thêm 50°C Chất lỏng (1 lít) Thủ y Rượu ngân Dầu hỏa Nước Độ tăng thể 58 55 10,5 tích ( cm3 ) Bốn bình cầu có thể tích, có cắm ống thủy tinh đường kính hình Tăng nhiệt độ bình mực chất lỏng ống dâng lên Sắp xếp nhiệt độ Bước 1: Xác định kiện đề cho bảng số liệu Bước 2: Phân tích liệu đề cho ban đầu chất theo thứ tự từ nhỏ tới lớn Bước 1: So sánh độ tăng thể tích lít chất:  10,5  55  58 Bước 2: Độ nở nhiệt chất từ tới nhiều: thủy ngân, nước, dầu hỏa, rượu Bước 3: Sử dụng liệu bảng biểu trả lời Bước 3: Chất nở nhiệt nhiều có độ Trang u cầu đề tăng thể tích lớn Do bốn bình cầu có thể tích, có cắm ống thủy tinh đường kính nhau, mực chất lỏng ống dâng lên nên chất nở nhiệt nhiều cần tăng nhiệt độ Vậy nhiệt độ ban đầu chất theo thứ tự từ nhỏ tới lớn: Rượu, dầu hỏa, nước, thủy ngân Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Khi đun nóng chất lỏng tích khác từ 0°C đến 50°C ta thu bảng sau: Chất lỏng Thể tích 0°C (lít) Thể tích 50°C (lít) Nước 5,0525 Thủy ngân 1,009 Rượu 15 15,87 Xăng 10 10,55 Vật liệu nở nhiệt nhiều nhất, nhất? Hướng dẫn giải - Khi nhiệt độ tăng từ 0°C đến 50°C + lít nước tăng thêm V  V  V0 5, 0525   0, 0105l V0 + lít nước thủy ngân tăng thêm V  + lít nước rượu tăng thêm V  + lít xăng tăng thêm V  V  V0 1, 009   0, 009 l V0 V  V0 15,87  15  0, 058l V0 15 V  V0 10,55  10  0, 055l V0 10 Vậy rượu nở nhiệt nhiều nước nở nhiệt Ví dụ 2: Dựa vào bảng ghi độ tăng thể tích 1000 cm3 số chất tăng thêm 50°C: Chất Rượu Dầu Thủy ngân Độ tăng thể tích ( cm3 ) 58 55 a Tính độ tăng thể tích lít rượu nhiệt độ tăng thêm 50°C b Tính thể tích lít dầu nhiệt độ tăng thêm 50°C c Tính thể tích 0,2 lít thủy ngân nhiệt độ tăng thêm 100°C Hướng dẫn giải 1000 cm 1 lít a lít rượu tăng 50°C thể tích tăng thêm 58 cm3 Trang 10 Vậy lít rượu tăng 50°C thể tích tăng thêm là: V 2.58 116 cm3 b lít dầu tăng 50°C thể tích tăng thêm 55 cm3 Vậy lít dầu tăng 50°C thể tích tăng thêm là: V 5.55 275cm3 0, 275l Thể tích dầu nhiệt độ tăng thêm 50°C là: V V0  V 5  0, 275 5, 275l c lít thủy ngân tăng 50°C thể tích tăng thêm cm3 lít thủy ngân tăng 1°C thể tích tăng thêm cm3 50 Vậy 0,2 lít thủy ngân tăng 100°C thể tích tăng thêm là: V y.V0 t  0, 2.100cm 3, 6cm 0, 0036 l 50 Thể tích thủy ngân nhiệt độ tăng thêm 100°C là: V V0  V 0,  0, 0036 0, 2036 Lưu ý: - Muốn so sánh độ nở nhiệt chất lỏng cần so sánh lít chất lỏng tăng t°C chất nở V  V0 - Độ tăng thể tích lít chất lỏng tăng t°C V  V0 - Độ tăng thể tích 1dm3 tăng 1°C y  dm  - Độ tăng thể tích Vdm3 tăng thêm t  C : V  y.V0 t  dm  - Thể tích sau tăng: V V0  V  dm  Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Cho bảng ghi độ tăng thể tích 1000 cm3 số chất tăng thêm 50°C: Chất Rượu Dầu Thủy ngân Nước Độ tăng thể tích ( cm3 ) 58 55 10,5 a Tính độ tăng thể tích lít rượu nhiệt độ tăng thêm 50°C b Tính thể tích 60 lít dầu nhiệt độ tăng thêm 40°C c Tính thể tích lít nước nhiệt độ tăng thêm 80°C d Tính thể tích 300ml thủy ngân nhiệt độ tăng thêm 100°C Câu 2: Khi đun nóng chất lỏng tích khác từ 10°C đến 60°C ta thu bảng sau: Chất lỏng Thể tích 10°C (lít) Thể tích 60°C (lít) Nước 20 20,21 Thủy ngân 2,018 Rượu 5,29 Trang 11 Xăng 1,055 Sắp xếp chất theo thứ tự nở nhiệt từ đến nhiều Dạng 4: Bài tập liên quan đến dãn nở đặc biệt nước Phương pháp giải Bước 1: Xác định kiện cho yêu cầu đề Ví dụ: Chọn câu sai A Tăng nhiệt độ từ 0°C lên 4°C, thể tích nước Bước 2: Dựa đặc điểm nở nhiệt đặc biệt tăng nước: B Tăng nhiệt độ từ 0°C lên 4°C, thể tích nước giảm + Tăng từ 0°C đến 4°C, nước co lại, thể tích  V  C Giảm nhiệt độ từ 4°C xuống 0°C, thể tích nước giảm nước tăng + Tăng từ 4°C trở lên, nước nở ra, thể tích  V  D Thể tích nước 4°C nhỏ nước tăng Hướng dẫn giải Rút kết luận cho yêu cầu toán Bước 1: Dữ kiện đề cho nở đặc biệt nước Bước 2: Từ 0°C lên 4°C nước co lại, thể tích nước giảm  Đáp án A Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Tại mùa đơng xứ lạnh cá sống nước hồ đóng băng? Hướng dẫn giải Khi nhiệt độ tăng từ 0°C đến 4°C, nước co lại, thể tích nước giảm Khi nhiệt độ tăng từ 4°C trở lên, nước nở Do đó, thể tích nước 4°C nhỏ nên khối lượng riêng nước 4°C lớn chìm xuống đáy hồ Vì vậy, mùa đơng xứ lạnh cá sống đáy hồ nước hồ đóng băng Lưu ý: Nước 4°C tích  V  nhỏ Mà D  m nên nước 4°C có khối lượng riêng  D  , trọng V lượng riêng  d  lớn Ví dụ 2: Chọn câu A Nước 0°C tích lớn B Nước 4°C tích lớn C Nước 4°C tích nhỏ D Nước 0°C tích nhỏ Hướng dẫn giải Trang 12 Khi nhiệt độ tăng từ 0°C đến 4°C, nước co lại, thể tích nước giảm Khi nhiệt độ tăng từ 4°C trở lên, nước nở  Thể tích nước 4°C nhỏ Đáp án C Ví dụ 3: Nước trường hợp có trọng lượng riêng lớn A Nước thể lỏng, nhiệt độ cao 4°C B Nước thể lỏng, nhiệt độ 4°C C Nước thể lỏng, nhiệt độ 0°C D Nước thể rắn, nhiệt độ 0°C Hướng dẫn giải Khi nhiệt độ tăng từ 0°C đến 4°C, nước co lại, thể tích nước giảm Khi nhiệt độ tăng từ 4°C trở lên, nước nở  Ở 4°C, thể tích nước nhỏ nhất, trọng lượng riêng nước lớn Đáp án B Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Điều sau sai nói nở nhiệt chất lỏng? A Khi nhiệt độ thay đổi thể tích chất lỏng thay đổi B Khi nhiệt độ thay đổi khối lượng chất lỏng khơng đổi C Khi nhiệt độ tăng thể tích chất lỏng tăng D Sự nở nhiệt nước không giống phần lớn chất lỏng khác Câu 2: Đun nóng lượng nước đá từ 0°C đến 100°C Khối lượng thể tích lượng nước thay đổi nào? A Khối lượng khơng đổi, ban đầu thể tích giảm sau tăng B Khối lượng tăng, thể tích khơng đổi C Khối lượng tăng, thể tích giảm D Khối lượng khơng đổi, thể tích giảm Câu 3: Khi nhiệt độ 4°C lượng nước xác định có A khối lượng nhỏ B trọng lượng lớn C thể tích lớn D trọng lượng riêng lớn Câu 4: Kết luận sau nói đóng băng nước hồ xứ lạnh? Về mùa đông, xứ lạnh A nước đáy hồ đóng băng trước B nước hồ đóng băng trước C nước mặt hồ đóng băng trước D nước hồ đóng băng lúc Câu 5: Kết luận sau nói khối lượng riêng khối lượng lượng nước 4°C? A Khối lượng riêng nhỏ B Khối lượng riêng lớn C Khối lượng lớn D Khối lượng nhỏ Dạng 4: Bài tập tính thể tích chất lỏng nhiệt độ thay đổi Phương pháp giải Bước 1: Xác định kiện cho u cầu đề Ví dụ: Một bình nóng lạnh chứa 50 lít 25°C Khi Trang 13 nhiệt độ tăng từ 25°C đến 95°C lít nước nở Bước 2: Cơng thức tính độ tăng (giảm) thể tích thêm 20 cm3 Tính thể tích nước bình V x.V0 95°C? Trong V : độ tăng (giảm) thể tích chất Hướng dẫn giải Bước 1: Cho: V0 50 lít , nhiệt độ tăng từ 25°C lỏng x: độ tăng (gỉảm) thể tích lít chất lỏng đến 95°C lít nước nở thêm 20 cm3 Yêu cầu: tăng (giảm) t  C Tính V V0 : thể tích ban đầu Bước 2: Thể tích nước tăng thêm nhiệt độ Bước 3: Tính thể tích sau tăng (giảm) nhiệt độ V V0 V bình 95°C: V x.V0 Bước 3: Thể tích nước bình 95°C Dấu “+” nhiệt độ tăng Dấu “–” nhiệt độ giảm Bước 4: Thay số tính V V0  V Bước 4: Thay số tính Thể tích nước tăng thêm nhiệt độ bình 95°C: V x.V0 20.50 1000cm3 1 Thể tích nước bình 95°C: V V0  V 50  51 Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Khi nhiệt độ tăng từ 0°C đến 50°C lít rượu nở thêm 60 cm3 Tính độ tăng thể tích 500 lít rượu ban đầu 0°C đun nóng tới 50°C? Hướng dẫn giải Độ tăng thể tích 500 lít rượu ban đầu 0°C đun nóng tới 50°C là: V x.V0 60.500 30000cm3 30 Lưu ý: - Thể tích tràn = Độ tăng thể tích chất lỏng - độ tăng thể tích chất rắn: Vtràn Vchất lỏng  Vchất rắn Ví dụ 2: Một bình chứa 60 lít xăng nhiệt độ 10°C Tính thể tích xăng nhiệt độ 40°C Biết nhiệt độ tăng từ 10°C đến 40°C lít xăng tăng thêm 30 cm3 Hướng dẫn giải Độ tăng thể tích 60 lít xăng ban đầu 10°C nóng tới 40°C là: V x.V0 30.60 1800cm 1,8 Thể tích xăng 60°C là: V V0  V 60  1,8 61,8 Ví dụ 3: Một ấm đun nước nhơm chứa đầy lít nước đun nóng từ 20°C lên tới 100°C Biết nhiệt độ tăng từ 20°C đến 100°C thể tích ấm nhơm tăng thêm 10 cm3 lít nước tăng thêm 25 cm3 Tính lượng nước tràn ngoài? Trang 14 Hướng dẫn giải Độ tăng thể tích lít nước ban đầu 20°C nóng tới 100°C là: Vchất lỏng x.V0chất lỏng 25.5 125cm 3 Thể tích nước tràn ra: Vtràn Vchất lỏng  Vchất rắn 125  10 115cm Ví dụ 4: Khi nhiệt độ tăng thêm 1°C thể tích dầu tăng thêm 0,002 lần so với thể tích ban đầu 0°C Tính khối lượng riêng dầu 50°C, biết khối lượng riêng dầu 0°C 900kg/ m3 Hướng dẫn giải Vì khối lượng riêng dầu 0°C 990kg/ m3 Nên m3 dầu 0°C có khối lượng 990kg Độ tăng thể tích dầu tăng từ 0°C lên 50°C: V 0, 002V0 50 0,1V0 Thể tích dầu 50°C là: V V0  V V0  0,1V0 1,1V0 Khối lượng riêng dầu 50°C là: D  m 990  900kg / m3 V 1,1 Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Một thùng dầu tích 15 dm3 30°C Biết độ tăng thể tích 1000 cm3 dầu nhiệt độ tăng thêm 50°C 55 cm3 Hỏi thể tích thùng dầu 80°C? A 15,825 dm3 B 15.055 cm3 C 1.582,5 cm3 D 15,528 dm3 Câu 2: Khi nhiệt độ tăng từ 0°C đến 20°C lít rượu nở thêm 15 cm3 Tính độ tăng thể tích lít rượu ban đầu 0°C đun nóng tới 20°C? A 15 cm3 B 60 cm3 C 80 cm3 D 300 cm3 Câu 3: Một két nước tích 450 lít 20°C Biết độ tăng thể tích 1000 cm3 nước nhiệt độ tăng thêm 40°C 48 cm3 Hỏi thể tích két nước 60°C? A 428,4 lít B 21,6 cm3 C 22050 cm3 D 471,6 lít Câu 4: Một bình đun nước tích 200 lít 18°C Khi nhiệt độ tăng từ 18°C đến 95°C lít nước nở thêm 32 cm3 Hãy tính thể tích nước bình nhiệt độ lên đến 95°C? Câu 5: Một thùng dầu vào tích 350 lít 45°C Khi nhiệt độ giảm từ 45°C xuống 0°C lít dầu co lại 48 cm3 Hãy tính thể tích thùng dầu đặt kho lạnh có nhiệt độ 0°C? Câu 6: Một bình xăng xe khách 45 chỗ thép có dung tích 72 lít chứa đầy xăng Biết nhiệt độ tăng từ 15°C đến 35°C thể tích bình xăng thép tăng thêm 51 cm3 lít xăng tăng thêm 55 cm3 Tính lượng xăng tràn ngồi? Câu 7: Khi nhiệt độ tăng thêm 1°C thể tích rượu tăng thêm 0,001 lần so với thể tích ban đầu 0°C Tính khối lượng riêng rượu 70°C, biết khối lượng riêng rượu 0°C 800kg/ m3 Bài tập nâng cao Câu 8: Sự nóng lên tồn cầu làm mực nước biển tăng Giả sử toàn mực nước biển tăng giãn nở nước nhiệt độ trung bình đại dương tăng Em tính tốn thay đổi mực nước biển Trang 15 cột nước cao km để tăng nhiệt độ 1°C Biết tăng 1°C cột nước cao 1m tăng 3,5cm Giả sử nóng lên đại dương đồng với độ sâu Trang 16 ĐÁP ÁN Dạng Các khái niệm nở nhiệt chất lỏng 1-B 2-A 3-A 11-D 12-A 13-B 4-A 5-B 6-B 7-D 8-A 9-B 10-C Câu 8: Rượu nở nhiệt nhiều thủy ngân Ban đầu bình thể tích, nhiệt độ nên tăng nhiệt độ thể tích rượu lúc sau lớn thể tích thủy ngân Câu 11: Khi tăng 50°C rượu nở nhiệt nhiều nhất, nước nở nhiệt  58  55  50  Nên cách xếp theo thứ tự từ chất dãn nở nhiệt nhiều đến chất dãn nở nhiệt rượu, dầu; nước Câu 13: Rượu nở nhiệt nhiều dầu, dầu nở nhiệt nhiều nước Nên chất rượu nở nhiệt nhiều Ban đầu ống chất lỏng có dung tích, sau tăng nhiệt độ, ống dâng lên giống chứng tỏ ống chứa rượu phải tăng nhiệt độ Vậy ống chứa rượu có nhiệt độ thấp Câu 14: a  1 tăng  3 giảm  5 giảm  2 b   co lại  6 khối lượng riêng/trọng lượng riêng không đổi Câu 15: Khi cho bình thủy tinh vào chậu đá, mực dầu ống tăng lên chút sau hạ xuống hạ thấp mức ban đầu Vì bình thủy tinh tiếp xúc với chậu nước đá trước, co lại làm cho dầu ống tăng lên Sau đó, dầu lạnh đi, co lại Vì dầu nở nhiệt nhiều bình cầu, nên mực dầu ống co lại nhiều hạ xuống thấp mức ban đầu Dạng Giải thích tượng 1-B 2-D 3-C 4-D 5-C Câu 5: Vì dây đun phía tiếp xúc với nước, làm nước nóng Nước nóng có khối lượng riêng nhỏ nước lạnh nên nhẹ nước lạnh di chuyển lên Phần nước lạnh phía ấm đun nước có khối lượng riêng lớn nước nóng, nặng chìm xuống Như ấm nước nhanh chóng nóng lên.  Câu 6: a  1 nhiệt độ  3  2 b   tăng lên nở tràn  5 nở  6 bị bật nắp Câu 7: Người ta không đổ đầy két nước xe ô tô đổ đầy động hoạt động, nóng lên Nước két nước nóng lên, nở bị tràn gây hỏng động Câu 8: Quãng đường xe vào mùa đông dài quãng đường xe vào mùa hè đổ đầy bình xăng Vì mùa đơng, nhiệt độ giảm, xăng co lại Mùa hè, nhiệt độ tăng, xăng nở Vậy Trang 17 với lượng xăng nhau, thể tích xăng mùa đơng ln nhỏ thể tích mùa hè Khi số kim xăng nghĩa thể tích xăng bình lượng xăng bình vào mùa đơng nhiều lượng xăng bình vào mùa hè mùa đơng xe ln quãng đường dài so với mùa hè Câu 9: Vì thể tích bình phụ thuộc vào nhiệt độ Trên bình ghi 20°C nghĩa giá trị thể tích ghi bình nhiệt độ Khi đổ chất lỏng nhiệt độ khác 20°C vào bình giá trị đo khơng hồn tồn xác Tuy nhiên sai số nhỏ, khơng đáng kể thí nghiệm khơng địi hỏi độ xác cao Dạng Bài tập bảng số liệu nở nhiệt chất lỏng Câu 1: 1000 cm3 1 lít a lít rượu tăng 50°C thể tích tăng thêm 58 cm3 Vậy lít rượu tăng 50°C thể tích tăng thêm là: V 5.58 290cm3 0, 29 l b lít dầu tăng 50°C thể tích tăng thêm 55 cm3 lít dầu tăng thêm 1°C thể tích tăng thêm 55 1,1cm 50 Vậy 60 lít dầu tăng 40°C thể tích tăng thêm là: V y.V0 t 1,1.60.40 2640cm 2, 64 l Thể tích dầu nhiệt độ tăng thêm 40°C là: V V0  V 60  2, 64 62, 64 l c lít nước tăng 50°C thể tích tăng thêm 10,5 cm3 lít nước tăng thêm 1°C thể tích tăng thêm 10,5 0, 21cm3 50 Vậy lít nước tăng 80°C thể tích tăng thêm là: V y.V0 t 0, 21.4.80 67, cm 0, 672 l Thể tích nước nhiệt độ tăng thêm 80°C là: V V0  V 4  0, 672 4, 672 l d Đổi 300ml 0,3 lít lít thủy ngân tăng 50°C thể tích tăng thêm cm3 lít thủy ngân tăng 1°C thể tích tăng thêm 0,18cm3 50 Vậy 0,3 lít thủy ngân tăng 100°C thể tích tăng thêm là: V y.V0 t 0,18.0,3.100 5, cm 0,0054l Thể tích thủy ngân nhiệt độ tăng thêm 100°C là: V V0  V 0,3  0, 0054 0,3054 l Câu 2: Khi tăng từ 10°C đến 60°C lít nước tăng thêm V  V  V0 20, 21  20  0, 0105dm V0 20 lít thủy ngân tăng thêm V  V  V0 2, 018   0, 009dm3 V0 Trang 18 lít rượu tăng thêm V  V  V0 5, 29   0, 058dm V0 lít xăng tăng thêm V  V  V0 1, 055   0, 055dm3 V0 Vậy xếp thứ tự nở nhiệt từ đến nhiều là: thủy ngân, nước, xăng, rượu  0, 009  0, 0105  0, 055  0, 058  Dạng Bài tập liên quan đến dãn nở đặc biệt nước 1-C 2-A 3-D 4-C 5-B Câu 1: Nước dãn nở nhiệt, đặc biệt tăng nhiệt độ 0°C đến 4°C, nước co lại, thể tích nước giảm, nên khơng phải chất lỏng tăng nhiệt độ thể tích chất lỏng tăng; Câu 2: Tăng nhiệt độ 0°C đến 4°C, nước co lại, thể tích nước giảm, tăng từ 4°C đến 100°C, nước nở ra, thể tích nước tăng; Câu 3: Trọng lượng riêng d 10 m ; 4°C thể tích V nước nhỏ khối lượng m không đổi V nên trọng lượng riêng  d  lớn nhất; Dạng Bài tập tính thể tích chất lỏng nhiệt độ thay đổi 1-A 2-B 3-D Câu 1: Đổi 1000cm 1dm3 Tăng 1°C thể tích thùng dầu dm3 tăng thêm y  55 1,1cm3 50 Độ tăng thể tích thùng dầu 15 dm3 80°C là: V y.V0 t 1,1.15  80  30  825cm 0,825dm Vậy thể tích thùng dầu 80°C là: V V0  V 15  0,825 15,825dm ; Câu 2: Độ tăng thể tích lít rượu 0°C đun nóng tới 20°C là: V 4.15 60cm ; Câu 3: Đổi 1000cm 1 lít Tăng °C thể tích lít nước tăng thêm y  48 1, 2cm3 40 Độ tăng thể tích két nước 60°C: V y.V0 t 1, 2.450  60  20  21600cm 21,6 l Thể tích két nước 60°C là: V V0  V 450  21, 471,6 l ; Câu 4: Độ tăng thể tích nước bình nhiệt độ lên đến 95°C: V 200.32 6400cm3 6, l Trang 19 Thể tích nước bình nhiệt độ lên đến 95°C: V V0  V 200  6, 206, 41 ; Câu 5: Độ giảm thể tích dầu đặt kho lạnh có nhiệt độ 0°C: V 350.48 16800cm 16,8 l Thể tích dầu đặt kho lạnh có nhiệt độ 0°C: V V0  V 350  16,8 333, l Câu 6: Độ tăng thể tích 72 lít xăng nhiệt độ tăng từ 15°C đến 35°C: V1 72.55 3960cm Lượng xăng tràn ngoài: Vtràn Vl  AVr 3960  51 3909cm Câu 7: Vì khối lượng riêng rượu 0°C 800kg/ m3 Nên m3 rượu 0°C có khối lượng 800kg Độ tăng thể tích rượu tăng từ 0°C lên 70°C: V 0, 001V0 70 0, 07V0 Thể tích rượu 70°C là: V V0  V V0  0, 07V0 1, 07V0 Khối lượng riêng rượu 70°C là: D  m 800  747, 66kg / m3 V 1, 07 Câu 8: Đổi 1km 1000m Độ tăng chiều dài cột nước km tăng °C là: l 1000.3,5 3500cm 35m Vậy tăng nhiệt độ đại dương thêm 1°C mực nước biển dâng thêm 35 m Trang 20