BÀI 29: SỰ NỞ VÌ NHIỆT
I – Sự nở vì nhiệt của
chất rắn
-
Các chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.
-
Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.
II – Sự nở vì nhiệt của
chất lỏng
-
Các chất lỏng nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.
-
Các chất lỏng khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.
* Sự nở vì nhiệt đặc biệt của nước:
- Khi nhiệt độ tăng từ 0 oC đến 4 oC
thì khối lượng riêng của nước tăng tức thể tích của nước giảm.
- Khi nhiệt độ tăng từ 4 oC đến 8 oC
thì khối lượng riêng của nước giảm tức thể tích của nước tăng.
- Do có sự nở vì nhiệt đặc biệt như trên nên nước ở 4 oC có khối lượng riêng lớn nhất, nghĩa là nước ở 4 oC nặng nhất so với nước ở các nhiệt độ khác.
Tính
chất đặc biệt này của nước giúp chúng ta hiểu được sự phân bố nhiệt độ của các
lớp nước khi nhiệt độ ngoài trời giảm xuống dưới 0 oC: Lớp nước dưới
đáy hồ có nhiệt độ 4 oC, các lớp nước trên có nhiệt độ thấp hơn
(Hình 29.5). Nhờ đó các loài thủy sản có thể sống được dù nhiệt độ ngoài trời
dưới 4 oC
III – Sự nở vì nhiệt của
chất khí
Bảng 29.1. Độ tăng thể tích của 1000 cm3
các chất khác nhau khi nhiệt độ tăng thêm 50 oC
|
Chất khí |
Thể tích tăng thêm |
Chất lỏng |
Thể tích tăng thêm |
Chất rắn |
Thể tích tăng thêm |
|
Không khí |
183 cm3 |
Rượu |
58 cm3 |
Nhôm |
3,45 cm3 |
|
Hơi nước |
183 cm3 |
Dầu hỏa |
55 cm3 |
Đồng |
2,55 cm3 |
|
Khí oxygen |
183 cm3 |
Thủy ngân |
9 cm3 |
Sắt |
1,8 cm3 |
-
Các chất khí nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.
-
Các chất khí khác nhau nở vì nhiệt giống nhau.
IV – Công dụng và tác hại
của sự nở vì nhiệt
1. Công dụng
Sự nở vì nhiệt của các chất có nhiều
công dụng. Sau đây là một số ví dụ:
-
Sự nở vì nhiệt của chất lỏng,
chất khí được dùng vào việc chế tạo các loại nhiệt kế khác nhau.
- Sự nở vì nhiệt của chất khí được dùng
vào việc chế tạo các loại khinh khí cầu (Hình 29.7a).
- Sự nở vì nhiệt của các chất rắn khác
nhau được sử dụng trong việc chế tạo các băng kép dùng trong việc đóng ngắt tự
động các dụng cụ điện.
2. Tác hại
Sự nở vì nhiệt cũng có thể có tác
hại với thiên nhiên và cuộc sống của con người. Sau đây là một số ví dụ:
- Sự nở vì nhiệt là một trong những
nguyên nhân làm cho mực nước biển dâng lên, dẫn đến thu hẹp đất ở những vùng
đất ven biển, tăng sự xâm nhập mặn vào những vùng đất còn lại,… ảnh hưởng không
những đến thiên nhiên mà đến cả cuộc sống con người. Các nhà khoa học đã cảnh
báo nếu không có biện pháp phòng ngừa thích hợp thì chỉ khoảng 60 năm nữa có
thể có trên 1/2 diện tích Đồng bằng sông Cửu Long sẽ có thể chìm trong nước
biển.
- Sự nở vì nhiệt của chất rắn có thể
tạo lực có cường độ cực mạnh đủ sức làm biến dạng đường sắt, đường ống dẫn
nước, dẫn khí,… có thể gây tai nạn nguy hiểm.
* KẾT LUẬN
- Các chất nở ra khi nóng lên, co
lại khi lạnh đi.
- Các chất rắn, lỏng khác nhau nở vì
nhiệt khác nhau. Các chất khí khác nhau nở vì nhiệt giống nhau.
- Chất khí nở vì nhiệt nhiều hơn
chất lỏng, chất lỏng nở vì nhiệt nhiều hơn chất rắn.
- Sự nở vì nhiệt có thể có ích nhưng
cũng có thể có hại
E. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Soạn 15 câu trắc nghiệm : + (5 câu
hiểu + 3 câu vận dụng = 8 câu (có 3 câu có ứng dụng thực tế hoặc hình ảnh, phát
triển năng lực).
MỨC ĐỘ 1: BIẾT (7
câu biết)
Câu 1.
Chọn câu phát biểu sai
A.
Chất rắn khi nóng lên thì nở ra.
B. Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt
khác nhau.
C. Chất rắn khi lạnh đi thì co lại.
D.
Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt như nhau.
Câu 2.
Kết luận nào sau đây đúng khi nói về
sự nở ra vì nhiệt của chất lỏng?
A.
Chất lỏng co lại khi nhiệt độ tăng,
nở ra khi nhiệt độ giảm.
B.
Chất lỏng nở ra khi nhiệt độ tăng, co lại khi nhiệt độ giảm.
C. Chất lỏng không thay đổi khi nhiệt
độ thay đổi.
D. Khối lượng riêng của chất lỏng tăng
khi nhiệt độ tăng.
Câu 3.
Kết luận nào sau đây đúng khi nói về
sự nở ra vì nhiệt của chất rắn?
A.
Chất rắn co lại khi nhiệt độ tăng,
nở ra khi nhiệt độ giảm.
B.
Chất rắn nở ra khi nhiệt độ tăng, co lại khi nhiệt độ giảm.
C. Chất rắn không thay đổi khi nhiệt
độ thay đổi.
D. Khối lượng riêng của chất rắn tăng
khi nhiệt độ tăng.
Câu 4.
Chọn câu phát biểu sai
A.
Chất lỏng co lại khi lạnh đi.
B.
Độ dãn nở vì nhiệt của các chất lỏng khác nhau là như nhau.
C. Khi nhiệt độ thay đổi thì thể tích
chất lỏng thay đổi.
D. Chất lỏng nở ra khi nóng lên.
Câu 5.
Phát biểu nào sau đây không đúng?
A.
Chất khí nở ra khi nóng lên, co lại
khi lạnh đi.
B. Các chất khí khác nhau nở vì nhiệt
giống nhau.
C. Chất khí nở vì nhiệt nhiều hơn chất
lỏng, chất lỏng nở vì nhiệt nhiều hơn chất rắn.
D.
Khi nung nóng khí thì thể tích của chất khí giảm.
Câu 6.
Kết luận nào sau đây là đúng khi nói
về khối lượng riêng và khối lượng của một lượng nước ở 4oC?
A. Khối lượng riêng nhỏ nhất B. Khối lượng riêng lớn nhất
C. Khối lượng lớn nhất D.
Khối lượng nhỏ nhất
Câu 7.
Kết luận nào sau đây là đúng khi so
sánh sự nở vì nhiệt của các chất rắn, lỏng, khí?
A. Chất
khí nở vì nhiệt nhiều hơn chất lỏng, chất lỏng nở vì nhiệt nhiều hơn chất rắn.
B. Chất rắn nở vì nhiệt nhiều hơn chất
lỏng, chất lỏng nở vì nhiệt nhiều hơn chất khí.
C. Chất khí nở vì nhiệt nhiều hơn chất
rắn, chất rắn nở vì nhiệt nhiều hơn chất lỏng.
D. Chất lỏng nở vì nhiệt nhiều hơn
chất rắn, chất rắn nở vì nhiệt nhiều hơn chất khí.
MỨC ĐỘ 2 : HIỂU (5
câu )
Câu 8. Cho ba thanh kim loại
đồng, nhôm, sắt có cùng chiều dài ban đầu là 100 cm. Khi tăng thêm 50oC
thì độ tăng chiều dài của chúng theo thứ tự trên lần lượt là 0,12 cm; 0,086 cm;
0,060 cm. Trong ba chất đồng, nhôm và sắt, cách sắp xếp nào sau đây là đúng
theo thứ tự từ chất dãn nở vì nhiệt nhiều nhất đến chất dãn nở vì nhiệt ít
nhất?
A. Nhôm – Đồng – Sắt B.
Nhôm – Sắt – Đồng
C. Sắt – Nhôm – Đồng D. Đồng – Nhôm – Sắt
Câu 9.
Hãy dự đoán chiều cao của một chiếc
cột bằng sắt sau mỗi năm.
A.
Không có gì thay đổi.
B.
Vào mùa hè cột sắt dài ra và vào mùa đông cột sắt ngắn lại.
C. Ngắn lại sau mỗi năm do bị không
khí ăn mòn.
D. Vào mùa đông cột sắt dài ra và vào
mùa hè cột sắt ngắn lại.
Hướng dẫn giải
Vào mùa hè nhiệt độ cao hơn mùa đông nên cột sắt sẽ nở hơn
mùa đông → cột sắt vào mùa hè dài hơn mùa đông
Câu 10.
Chọn từ thích hợp trong
khung để điền vào chỗ trống : Thể tích quả cầu bằng sắt......khi quả cầu nóng
lên.
A. nóng lên B. lạnh đi C. tăng lên D.
giảm đi
Câu 11.
Hiện tượng nào sau đây sẽ xảy ra đối
với khối lượng riêng của một chất lỏng khi đun nóng một lượng chất lỏng này
trong một bình thủy tinh?
A. Khối lượng riêng của chất lỏng tăng
B.
Khối lượng riêng của chất lỏng giảm
C. Khối lượng riêng của chất lỏng
không đổi
D. Khối lượng riêng của chất lỏng
thoạt đầu giảm rồi sau đó mới tăng
Hướng dẫn giải
Khi đun nóng một lượng chất lỏng,
thể tích chất lỏng tăng lên, khối lượng không đổi nên khối lượng riêng của chất
lỏng giảm.
Câu 12.
Hãy chọn câu trả lời
đúng điền vào chỗ trống: Các khối hơi nước bốc lên từ mặt biển, sông, hồ bị ánh
nắng mặt trời chiếu vào nên.............., ………….., ………… và bay lên tạo thành
mây.
A. nở ra, nóng lên, nhẹ đi. B.
nhẹ đi, nở ra, nóng lên.
C. nóng lên, nở ra, nhẹ đi. D. nhẹ đi, nóng lên, nở ra.
MỨC ĐỘ 3: VẬN DỤNG 3
câu
Câu 13.
Các trụ bê tông cốt thép không bị
nứt khi nhiệt độ ngoài trời thay đổi vì:
A. Bê tông và lõi thép không bị nở vì
nhiệt.
B. Bê tông nở vì nhiệt nhiều hơn thép
nên không bị thép làm nứt.
C.
Bê tông và lõi thép nở vì nhiệt giống nhau.
D. Lõi thép là vật đàn hồi nên lõi
thép biến dạng theo bê tông.
Hướng dẫn giải
Ta có: Tất cả các chất rắn nở ra khi
nóng lên và co lại khi lạnh đi =>Khi nhiệt độ thay đổi, các trụ bê-tông cốt
thép không bị nứt vì bê-tông và thép có độ dãn nở vì nhiệt như nhau.
Câu 14.
Khi đi xe đạp trời nắng không nên
bơm căng lốp xe vì
A.
lốp
xe dễ bị nổ.
B. lốp xe dễ bị xuống hơi.
C. không có hiện tượng gì xảy ra đối
với lốp xe
D. cả ba kết luận trên đều sai
Hướng dẫn giải
Hè đến, tiết trời nắng nóng không
những không khí rất nóng, mặt đất cũng bị mặt trời nung đốt nóng rát, nhất là
đi trên đường bê tông. Khi đi xe đạp, nếu bơm căng, đi ngoài trời nắng lâu sẽ
xảy ra hiện tượng dãn nở vì nhiệt mà chất khí nở vì nhiệt nhiều hơn chất rắn
nên phần khí bên trong sẽ nở to. Khi chất khí đang co dãn mà có vật cản sẽ gây
ra một lực rất lớn dẫn đến nổ lốp.
Câu 15.
Ba cốc thủy tinh giống nhau, ban đầu
cốc A đựng nước đá, cốc B đựng nước nguội (ở nhiệt độ phòng), cốc C đựng nước
nóng. Đổ hết nước và rót nước sôi vào cả ba cốc. Cốc nào dễ vỡ nhất?
|
Cốc nước đá (A) |
Cốc nước nguội (B) |
Cốc nước sôi (C) |
A. Cốc A dễ vỡ nhất. B. Cốc B dễ vỡ nhất.
C. Cốc C dễ vỡ nhất D.
Không có cốc nào dễ vỡ cả
Hướng dẫn giải
Ba cốc thuỷ tinh giống
nhau, ban đầu cốc A đựng nước đá, cốc B đựng nước nguội (ở nhiệt độ phòng), cốc
C đựng nước nóng.
Đổ hết nước và rót nước
sôi vào cả ba cốc, khi đó cốc A dễ vỡ nhất
Vì: Ban đầu nhiệt độ ở
cốc A thấp nhất(cốc thủy tinh đang ở trạng thái co lại) khi đổ nước đá ra và
rót nước nóng vào thì nhiệt độ ở cốc A tăng lên (sẽ nở ra) thay đổi quá nhanh
=> nên dễ vỡ nhất
Đáp án cần chọn là: A
