Lý thuyết Sự nở vì nhiệt của vật rắn (hay, chi tiết nhất)

---

---

Bài viết Lý thuyết Sự nở vì nhiệt của vật rắn hay, chi tiết giúp bạn nắm vững kiến thức trọng tâm Sự nở vì nhiệt của vật rắn.

Lý thuyết Sự nở vì nhiệt của vật rắn

1. Sự nở dài

    - 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 l₀ của vật đó.

    Δl = l - l₀ = αl₀(t - t₀) = αl₀Δt

    Trong đó Δl là độ nở dài của vật rắn (m)

    l₀ là chiều dài của vật rắn ở nhiệt độ t₀

    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)

    t₀ là nhiệt độ đầu

    t là nhiệt độ sau

2. 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:

    ΔV = V - V₀ = βV₀Δt

    Trong đó: ΔV là độ nở khối của vật rắn (m³)

    V là thể tích của vật rắn ở nhiệt độ t

    V₀ là thể tích của vật rắn ở nhiệt độ t₀

    Δ = t - t₀ là độ tăng nhiệt độ của vật rắn (K hoặc ⁰C)

    t là nhiệt độ sau

    t₀ là nhiệt độ đầu

3. Ứng dụng

    - Lồng ghép đai sắt vào các bánh xe

    - Chế tạo băng kép dùng làm rơle đóng – ngắt tự động mạch điện

    Lúc đầu băng kép thẳng, mạch điện đóng, đèn sáng. Khi đã đủ nóng, băng kép cong lại về phía thanh đồng làm ngắt mạch điện

    - Chế tạo các ampe kế nhiệt

    - Đầu thanh ray đường sắt phải có khe hở để khi nhiệt độ tăng, đường ray không bị uốn cong khi tàu đi qua.

    - Các ống nước bằng kim loại dẫn hơi nóng hoặc nước nóng phải uốn cong để khi ống bị nở dài thì đoạn cong này chỉ biến dạng mà không bị gãy.

    - Đề phòng sự nở vì nhiệt: Khi trời nóng chiều dài của cầu tăng lên. Đầu cầu sắt phải đặt trên các gối đỡ xê dịch được trên các con lăn.

Bài tập bổ sung

Bài 1: Một thanh trụ có đường kính 5cm làm bằng nhôm có suất Yâng E = 7.10¹⁰Pa. Thanh này đặt thẳng đứng trên một để chắc chống đỡ một mái hiên. Mái hiển tạo một lực nén lên thanh là 3450 N. Hỏi độ biến dạng tỉ đối của thanh $\frac{∆\mathcal{l}}{{\mathcal{l}}_0}$ là bao nhiêu?

Bài 2: Một sợi dây bằng đồng thau đài 1,8m có đường kính tiết diện ngang 0,8 mm. Khi bị kéo dài bằng một lực 25 N thì thanh dãn ra 1 mm. Xác định suất Yâng của đồng thau.

Bài 3: Một thanh ray dài lớm được lắp trên đường sắt ở 20^oC. Phải để hở 2 một

bề rộng bao nhiều để nhiệt độ nóng lên đến 60^oC thì vẫn đủ cho thanh ray dãn ra? α = 12.10^-6K^-1.

Bài 4: Một thanh nhôm và một thanh thép ở 0^oC củng độ dài là l₀. Khi đun nóng tới 100^oC thì độ đài của hai thanh chênh nhau 0,5 mm. Hỏi độ dài l₀ của 2 thanh này ở 0^oC là bao nhiêu? α_N = 24.10^-6K^-1; α_T = 12.10^-6K^-1.

Bài 5: Một quả cầu bằng đồng thau có đường kính 100 cm ở nhiệt độ 25^oC. Tính thể tích của quả cầu ở nhiệt độ 60^oC. Biết hệ số nở dài α = 1,8.10^-5K^-1.

Bài 6: Một vật rắn hình trụ có hệ số nở dài α = 11.10^-6K^-1. Khi nhiệt độ của vật tăng từ 0^oC đến 100^oC độ nở dài tỉ đối của vật là bao nhiêu?

Bài 7: Một vật rắn hình trụ có hệ số nở dài α = 24.10^-6K^-1. Ở nhiệt độ 20^oC có chiều dài l₀ = 20m, tăng nhiệt độ của vật tới 70^oC thì chiều dài của vật là bao nhiêu?

Bài 8: Một thanh thép hình trụ có hệ số nở dài α = 11.10^-6K^-1, ban đầu có chiều dài 100 m. Để chiều dài của nó là 100,11 m thì độ tăng nhiệt độ bằng bao nhiêu?

Bài 9: Một vật rắn hình trụ ban đầu có chiều dài 100 m. Tăng nhiệt độ của vật thêm 50^oC thì chiều dài của vật là 100,12 m. Hệ số nở dài của vật bằng bao nhiêu?

Bài 10: Một quả cầu đồng chất có hệ số nở khối β = 33.10^-6K^-1. Ban đầu có thể tích V₀ = 100cm³. Khi độ tăng nhiệt độ Δt = 100^oC thì thể tích của quả cầu tăng thêm bao nhiêu?

Các bài Lý thuyết Vật Lí lớp 10 đầy đủ, chi tiết khác:

• Lý thuyết Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình
• Lý thuyết Biến dạng cơ của vật rắn
• Lý thuyết Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng
• Lý thuyết Sự chuyển thể của các chất
• Lý thuyết Độ ẩm của không khí
• Lý thuyết tổng hợp chương Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---

---

---