Bài giảng Chuyên đề Vật lý 10 - Chương 7: Chủ đề 2 trang bị cho học sinh kiến thức về sự nở vì nhiệt của chất rắn. Bài giảng này giúp người học có thể nắm bắt được các công thức liên quan đến biến dạng cơ của vật rắn cũng như áp dụng các công thức để giải bài tập. Mời các bạn cùng tham khảo.
Chương 7: CHẤT RẮN – CHẤT LỎNG – SỰ CHUYỂN THỂ Chủ đề 1: Biến dạng vật rắn Chủ đề 2: Sự nở nhiệt chất rắn Chủ đề 3: Các tượng bề mặt chất lỏng Chủ đề 4: Sự chuyển thể chất Chủ đề 5: Độ ẩm khơng khí Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 I Kiến thức: * Các công thức + Độ nở dài vật rắn: ∆l = l – l0 = αl0∆t + Độ nở diện tích vật rắn: ∆S = S – S0 = 2αS0∆t + Độ nở khối vật rắn: ∆V = V – V0 = βV0∆t; với β ≈ 3α * Phương pháp giải Để tìm đại lượng có liên quan đến nở nhiệt của vật rắn ta viết biểu thức liên hệ đại lượng biết đại lượng cần tìm từ suy tính đại lượng cần tìm Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 1: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD1: Hai kim loại, sắt kẽm 00C có chiều dài nhau, cịn 1000C chiều dài chênh lệch 1mm Tìm chiều dài hai 00C Biết hệ số nở dài sắt kẽm 1,14.10-5K-1 3,4.110-5K-1 HD - Chiều dài sắt 1000C là: ls = l0 (1 + α s ∆t ) - Chiều dài kẽm 1000C là: lk = l0 (1 + α k ∆t ) - Theo đề ta có: lk − ls = ⇔ l0 (1 + α k ∆t ) - l0 (1 + α s ∆t ) = ⇔ l0 (α k ∆t - α s ∆t ) =1 ⇔ l0 = = 0,43 (α k − α s )∆t (m) Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 1: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD2: Tính độ dài thép đồng 0oC cho nhiệt độ thép −5 −1 dài đồng 5cm.Cho hệ số nở dài thép đồng 1, 2.10 K 1, 7.10−5 K −1 HD - Gọi l01 , l02 chiều dài thép đồng Ta có: l01 − l02 = 5cm (1) 00 C o - Chiều dài thép đồng t C l1 = l01 (1 + α1t ) l − l = l − l = l − l + l α t − l02α 2t l2 = l02 (1 + α 2t ) Theo đề 01 02 01 02 01 l02 α1 12 l α = l α ⇒ = = Nên 02 01 l01 α 17 (2) Từ (1) (2), ta được: l01 = 17cm l02 = 12cm Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 1: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD3 Ở 0C, nhôm sắt có tiết diện ngang nhau, có chiều dài 80 cm 80,5 cm Hỏi nhiệt độ chúng có chiều dài nhiệt độ chúng tích Biết hệ số nở dài nhơm 24.10-6 K-1, sắt 14.10-6 K-1 HD Nhiệt độ để chiều dài chúng nhau: l0 s − l0 nh l0nh(1 + αnht) = l0s(1 + αst) t = l α − l α = 630 0C nh nh 0s s Nhiệt độ để thể tích chúng nhau: l0 s − l0 nh S0l0nh(1 + 3αnht) = S0l0s(1 + 3αst) t = l 3α − l 3α = 210 0C nh nh 0s s Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 1: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN II CÁC DẠNG BÀI TẬP BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài Một dây tải điện 20 0C có độ dài 1800 m Xác định độ nở dài dây tải điện nhiệt độ tăng lên đến 40 0C mùa hè Biết hệ số nở dài dây tải điện 11,5.10-6 K-1 Đs 41,4 cm Bài Một dây nhôm dài 2m, tiết diện 8mm nhiệt độ 20oC a Tìm lực kéo dây để dài thêm 0,8mm b Nếu không kéo dây mà muốn dài thêm 0,8mm phải tăng nhiệt độ dây lên đến độ? Cho biết suất đàn hồi hệ sô nở dài tương ứng dây E = 7.1010Pa; α = 2,3.10−5 K −1 Đs a 224 N; b 37,40C Bài Ở đầu dây thép đường kính 1,5mm có treo nặng Dưới tác dụng nặng này, dây thép dài thêm đoạn nung nóng thêm 30oC Tính khối lượng nặng Cho biết α = 12.10−6 K −1 , E = 2.1011 Pa Đs 12,7 kg Bài Tính lực cần đặt vào thép với tiết diện S = 10cm2 để không cho thép dãn nở −6 −1 11 bị đốt nóng từ 20oC lên 50oC , cho biết α = 12.10 K , E = 2.10 Pa Đs 72000 N Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 1: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN II CÁC DẠNG BÀI TẬP BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài Một kim loại có chiều dài 20 m nhiệt độ 20 0C, có chiều dài 20,015 m nhiệt độ 45 0C Tính hệ số nở dài kim loại Đs α = 3.10-5 K-1 Bài Mỗi ray đường sắt nhiệt độ 15 0C có độ dài 12,5 m Nếu hai đầu ray đặt cách 4,5 mm, ray chịu nhiệt độ lớn để chúng không bị uốn cong tác dụng nở nhiệt? Biết hệ số nở dài ray 12.10-6 K-1 Đs 45 0C Bài Tìm nhiệt độ nhơm phẵng, biết diện tích tăng thêm 900 mm2 nung nóng Cho biết diện tích nhơm 0C 1,5 m2, hệ số nở dài nhôm 24.10-6 K-1 Đs t = 1250 0C Bài Một bể bê tơng có dung tích m3 0C Khi 30 0C dung tích tăng thêm 2,16 lít Tính hệ số nở dài bê tông Đs α = 12.10-6 K-1 Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 ... α 2t ) Theo đề 01 02 01 02 01 l 02 α1 12 l α = l α ⇒ = = Nên 02 01 l01 α 17 (2) Từ (1) (2) , ta được: l01 = 17cm l 02 = 12cm Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ. .. 12 .10? ??6 K −1 , E = 2 .101 1 Pa Đs 12, 7 kg Bài Tính lực cần đặt vào thép với tiết diện S = 10cm2 để không cho thép dãn nở −6 −1 11 bị đốt nóng từ 20 oC lên 50oC , cho biết α = 12 .10 K , E = 2 .10. .. dài ray 12 .1 0- 6 K-1 Đs 45 0C Bài Tìm nhiệt độ nhơm phẵng, biết diện tích tăng thêm 900 mm2 nung nóng Cho biết diện tích nhơm 0C 1,5 m2, hệ số nở dài nhôm 24 .1 0- 6 K-1 Đs t = 125 0 0C Bài Một bể