Bài 36 : Sự nở vì nhiệt của vật rắn
-
2146 lượt thi
-
9 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Phát biểu và viết công thức nở dài của vật rắn.
Xem đáp án
Độ nở dài Δl của vật rắn (hình trụ, đồng chất) tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ Δt và chiều dài ban đầu lo của vật đó.
Δl = l - lo = αlo Δt (công thức nở dài của vật rắn)
Câu 2:
Viết công thức xác định quy luật phụ thuộc nhiệt độ của độ dài vật rắn.
Xem đáp án
Công thức xác định quy luật phụ thuộc nhiệt độ của độ dài vật rắn:
l = lo(1 + αδt)
Câu 3:
Viết công thức xác định quy luật phụ thuộc nhiệt độ của thể tích vật rắn.
Xem đáp án
Công thức xác định quy luật phụ thuộc nhiệt độ của thể tích vật rắn:
V = Vo(1 + βΔt) với β = 3α
Câu 4:
Tại sao khi đổ nước sôi vào trong cốc thủy tinh thì cốc thủy tinh hay bị nứt vỡ, còn cốc thạch anh không bị nứt vỡ?
Xem đáp án
Chọn D.
Thạch anh có hệ số nở dài α1 = 0,6.10-6 K-1 nhỏ hơn hệ số nở dài của thủy tinh α2 = 9.10-6 K-1, nên khi gặp nhiệt thì lớp thủy tinh mặt trong cốc giãn nở nhanh hơn so với bên ngoài, gây biến dạng đột ngột nên dễ vỡ. Còn thạch anh giãn nỡ chậm nên bên trong cốc và bên ngoài giãn nỡ gần như nhau nên không gây biến dạng đột ngột, cốc không bị nứt vỡ.
Câu 5:
Một thước thép ở 20o C có độ dài 1000 mm. Khi nhiệt độ tăng đến 40o C, thước thép này dài thêm bao nhiêu?
Xem đáp án
- Chọn C.
- Áp dụng công thức Δl = l - lo = αloΔt, ta được:
Δl = 11.10-6.1.(40 - 20) = 220.10-6 (m) = 0,22 mm
Câu 6:
Khối lượng riêng của sắt ở 800o C bằng bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của nó ở 0o C là 7,800.103 kg/m3
Xem đáp án
- Chọn B.
Ta có: khối lượng riêng của một chất được tính bằng:
Mặt khác, ta có:
Thay số với hệ số nở dài của sắt α = 11.10-6 K-1 ta được:
Câu 7:
Một dây tải điện ở 20oC có độ dài 1 800 m. Hãy xác định độ nở dài của dây tải điện này khi nhiệt độ tăng lên đến 50o C về mùa hè. Cho biết hệ số nở dài của dây tải điện là α = 11,5.10(-6) K(-1)
Xem đáp án
t1 = 20o C, l1 = 1800 m
t2 = 50o C
α = 11,5.10-6 (k-1)
Δl = ?
Áp dụng công thức :
Δl = αl1Δt
Δl = 11,5.10-6.1800.(50 - 20) = 0,621 m
Vậy độ nở dài của dây tải điện là Δl = 0,621 (m)
Câu 8:
Mỗi thanh ray của đường sắt ở nhiệt độ 15o C có độ dài là 12,5 m. Nếu hai đầu các thanh ray khi đó chỉ đặt cách nhau 4,50 mm, thì các thanh ray này có thể chịu được nhiệt độ lớn nhất bằng bao nhiêu để chúng không bị uốn cong do tác dụng nở vì nhiệt? Cho biết hệ số nở dài của mỗi thanh ray là α = 12. 10-6 (k-1).
Xem đáp án
t1 = 15oC
l1 = 12,5 m
Δl = 4,5 mm = 4,5.10-3 m
α = 12.10-6 K-1
t = ?
Khoảng cách giữa hai thanh ray liên tiếp nhau chính là độ nở dài của mỗi thanh khi thnah đạt đến nhiệt độ lớn nhất tºC.
Ta có: Δl = α.l0.Δt
→ Độ tăng nhiệt độ tối đa là: 
Mà Δt = t – t0 ⇒ t = Δt + t0 = 45º
Vậy thanh ray chịu được nhiệt độ lớn nhất để không bị uốn cong là: tmax = t = 45ºC
Câu 9:
Xét một vật rắn đồng chất, đẳng hướng và có dạng khối lập phương. Hãy chứng minh độ tăng thể tích ΔV của vật rắn này khi bị nung nóng từ nhiệt độ đầu to đến nhiệt độ t được xác định bởi công thức :
ΔV = V - Vo = βVoΔt
Với Vo và V lần lượt là thể tích của vật rắn ở nhiệt độ đầu to và nhiệt độ cuối t, Δt = t - to, β ≈ 3α (α là hệ số nở dài của vật rắn này).
Chú ý: α2 và α3 rất nhỏ so với α.
Xem đáp án
Ở nhiệt độ t0 (ºC) cạnh hình lập phương là l0
→ thể tích khối lập phương là:
Ở nhiệt độ t (ºC) cạnh hình lập phương là l
→ thể tích khối lập phương là: V = l3
Mặt khác ta có: l = l0.(1 + αΔt) ⇒ V = l03.(1 + αΔt)3
Do α rất nhỏ nên α2 và α3 cũng rất nhỏ, ta có thể bỏ qua.
→ ΔV = V – V0 = V0.β.Δt