Lý thuyết Vật lý 10 Bài 36. Sự nở vì nhiệt của vật rắn

Lý thuyết Vật lý 10 Bài 36. Sự nở vì nhiệt của vật rắn

I. SỰ NỞ DÀI  

1. Thí nghiệm  

Ta có công thức:

Trong đó:

  là độ nở dài tỉ đối;

Δt = t−t_o là độ tăng nhiệt độ của thanh đồng.

Sự nờ vì nhiệt của vật rắn là sự tăng kích thước của vật rắn khi nhiệt độ tăng do bị nung nóng.

2. Kết luận   

Độ nở dài Δl của vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ Δt và độ dài ban đầu lo của vật đó.

Độ nở dài của vật rắn tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ Δt và độ dài ban đầu lo của vật rắn đó.

Δl= l−l_o = αl_oΔt

Trong đó:

- α hệ số nở dài, đơn vị là 1/K hay K⁻¹.

II. SỰ NỞ KHỐI

Khi bị nung nóng, kích thước của vật rắn tăng theo mọi hướng nên thể tích của nó cũng tăng. Sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở khối.

Độ dài nở khối của vật rắn tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ Δt và thể tích ban đầu V_o của vật đó.

Trong đó:  

- V_o là thể tích của vật rắn ở nhiệt độ đầu to và V thể tích ở nhiệt độ cuối t;

- Δt = t−t_o là độ tăng nhiệt độ

- β là hệ số nở khối β=3α và có cùng đơn vị là 1/K hay K⁻¹.

III. ỨNG DỤNG

- Trong kĩ thuật chế tạo và lắp đặt máy móc hoặc xây dựng công trình. Ví dụ: giữa đầu các thanh ray của đường sắt phải có khe hở; hai đầu cầu sắt phải đặt trên các gối đỡ xê dịch được trên các con lăn; các ống kim loại dẫn hơi nóng hoặc nước nóng phải có đoạn uốn cong để khi ống bị nở dài thì đoạn cong này chỉ biến dạng mà không bị gãy;...

- Lồng ghép đai sắt vào các bánh xe, để chế tạo băng kép dùng làm rơle đóng - ngắt tự động mạch điện; hoặc để chế tạo các ampe kế nhiệt, hoạt động dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện, dùng đo cả dòng điện một chiều và xoay chiều ;...

Xem thêm Giải Vật lý 10: Bài 36. Sự nở vì nhiệt của vật rắn