Chủ đề 5: Sự nở vì nhiệt của các chất

Ngày:16/..07./ 2011 CHủ đề 5: Sự nở vì nhiệt của các chất Lý thuyết: Các chất đều nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi. Chất khí nở vì nhiệt nhiều hơn chất lỏng, chất lỏng nở vì nhiệt nhiều hơn chất rắn. Chất rắn, lỏng khác nhau nở vì nhiệt khác nhau, chất khí khác nhau nở vì nhiệt giống nhau. Một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt. Sự co dãn vì nhiệt khi bị ngăn cản có thể gây ra những lực rất lớn. Khi đặt đường ray xe lửa, ống dẫn khí hoặc nước, xây cầu ............ phải lưu ý tới hiện tượng này. Hai thanh kim loại có bản chất khác nhau được tán chặt vào nhau tạo thnàh một băng kép. Khi bị đốt hoặc làm lạnh thì băng kép cong lại. Tinnhs chất này được ứng dụng vào việc đóng ngắt tự động trong mạch điện. Nhiệt kế thường dùng hoạt động dựa trên hiện tượng dãn nở vì nhiệt của các chất. Các nhiệt kế thường dùng là: Nhiệt kế rượu, nhiệt kế thủy ngân, nhiệt kế y tế. Nhiệt giai. Nhiệt giai Nước đá đang tan Hơi nước đang sôi Xenxiut 00C 1000C Farenhai 320F 2120F Kenvin 273K 373K Cách đổi nhiệt độ từ nhiệt giai Xenxiut sang nhiệt giai Farenhai: x0C = (32 + x .1,8)0F Cách đổi nhiệt độ từ nhiệt giai Farenhai sang nhiệt giai Xenxiut: x0F = (x – 32) : 1,8 0C Cách đổi nhiệt độ từ nhiệt giai Xenxiut sang nhiệt giai Kenvin: x0C = (x + 273)K Cách đổi nhiệt độ từ nhiệt giai Kenvin sang nhiệt giai Xenxiut: x K = (x - 273) 0C B. Bài tập I. Khoanh tròn vào đáp án đúng. 1. Các câu nói về sự nở vì nhiệt của khí ôxi, hidrô, nitơ sau đây, câu nào đúng? A. Ôxi nở vì nhiệt nhiều nhất. B. Hidrô nở vì nhiệt nhiều nhất. C. Nitơ nở vì nhiệt nhiều nhất. D. Cả ba câu trên đều sai. 2. Chọn câu đúng trong trường hợp sau: Khi làm lạnh một khối nước trong bình từ nhiệt độ 200C đến 00C thì: A. Khối lượng và khối lượng riêng của nước đều tăng. B. Khối lượng của nước không đổi, khối lượng riêng của nước tăng. C. Khối lượng của nước không đổi, khối lượng riêng của nước giảm. D. Khối lượng của nước không đổi, khối lượng riêng của nước tăng, sau đó lại giảm. 3. Khi làm nóng không khí đựng trong một bình kín thì đại lượng nào sau đây của nó không thay đổi ? A. Khối lượng B. Thể tích. C. Khối lượng riêng. D. Cả 3 đại lượng trên 4. Không thể dùng nhiệt kế y tế để đo nhiệt độ của hơi nước đang sôi vì: A. Vì nhiệt độ thấp nhất ghi trên nhiệt kế y tế là 340C. B. Vì nhiệt kế y tế chỉ đo được nhiệt độ lớn nhất là 420C. C. Vì nước đang sôi ở nhiệt độ khá cao nên nhiệt kế y tế sẽ vỡ. D. Vì 2 lí do B và C 5. Chọn câu sai trong các câu sau: A. Trong kết cấu bêtông người ta chỉ dùng sắt hoặc thép mà không dùng các kim loại khác vì sắt thép có độ dãn nở vì nhiệt gần giống với bêtông. B. Đối với nước khi nhiệt độ tăng từ 00C lên 40C thì thể tích của nó giảm đi. Bởi vậy ở 40C nước có khối lượng riêng lớn nhất. C. Quả bóng bàn bị bẹp nếu nhúng vào nước nóng thì sẽ phồng lên như cũ là vì vỏ bóng bàn gặp nóng nở ra và bóng phồng lên. 6. Hiện tượng nào sau đây xảy ra khi nung nóng một quả cầu bằng đồng? A. Trọng lượng của quả cầu tăng B. Trọng lượng của quả cầu giảm C. Trọng lượng riêng của quả cầu tăng D. Trọng lượng riêng của quả cầu giảm 7. Trong các vật dưới đây, vật nào có nguyên tắc hoạt động không dựa trên sự nở vì nhiệt? A. Nhiệt kế. B. Khí cầu dùng không khí nóng. C. Quả bóng bàn. D. Băng kép. 8. Hãy chỉ ra câu sai trong các câu sau. A. Nhiệt kế là dụng cụ dùng để đo nhiệt độ. B. Nhiệt kế thường dùng hoạt động dựa trên hiện tượng dãn nở vì nhiệt của các chất. C. Trong nhiệt giai Farenhai, nhiệt độ của nước đá đang tan là 300F. D. Trong nhiệt giai Kenvin, nhiệt độ của nước đá đang tan là 273K II. Bài tập điền từ. 1. Chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống. A. Khi tra vành sắt vào bánh xe gỗ người ta thường phải đốt nóng vành sắt lên để vành sắt ……………….. rồi mới tra vào gỗ. B. Khi nhiệt độ tăng các chất lỏng khác nhau sẽ nở vì nhiệt …………………………… Trong các chất : rượu, dầu, nước thì ………………dãn nở ít nhất. C. Đối với nước khi nhiệt độ tăng từ 00C đến 40C thì …………………., chỉ khi nhiệt độ tăng từ 40C trở lên thì nước mới ………………. D. Hầu hết các chất ………………. khi nóng lên ………………….. khi lạnh đi. Chất ……………….. nở vì nhiệt nhiều nhất. E. Khối lượng riêng của không khí trong khí quyển sẽ ………………. khi nhiệt độ tăng vì thể tích của không khí ……………………. F. Trong thí nghiệm vẽ ở hình 19.1 SGK Vật lí 6, khi nhúng bình vào nước nóng thì mặc dù cả bình và nước đều nở ra nhưng mực nước vẫn ………… ,vì thủy tinh …………........nước. G. Giấy bọc kẹo cao su gồm một lớp nhôm mỏng dán lên một lớp giấy thường. Do đó có thể dùng để làm …………………., vì nhôm và giấy thường giãn nở …………………… khác nhau. 2. Tìm số thích hợp điền vào chỗ trống A. 460C = …………0F B. 1800C = …………0F C. 2580 F = …………0 C D. 00 F = …………0 C III. Dùng gạch nối để ghép mệnh đề bên trái với một mệnh đề bên phải thành một câu hoàn chỉnh. 1. Nối một mệnh đề ở cột bên trái với một mệnh đề thích hợp ở cột bên phải 1. Thể tích của vật tăng 2. Khối lượng riêng của vật tăng 3. Khối lượng của vật tăng 4. Nhiệt độ của cơ thể người khi bình thường 5. Nhiệt độ của hơi nước đang sôi 6. Nhiệt độ của nước đá đang tan A. khi lượng chất tăng. B. khi nhiệt độ tăng. C. khi nhiệt độ giảm D. 320F E. 310K G. 1000C IV. Trong các câu sau, câu nào đúng, câu nào sai? Đánh dấu x vào ô thích hợp. Phát biểu Đúng Sai A. Không phải mọi chất đều nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi. B. Nước có thể tích nhỏ nhất ở 40C nên có trọng lượng riêng lớn nhất ở 40C. C. Khi hơ nóng không khí đựng trong một bình kín thì thể tích của không khí tăng lên. D. Không khí nóng bao giờ cũng bay lên cao nhẹ hơn không khí lạnh. 1. 00C ứng với 320F và 273K 2. Nhiệt độ của nước sôi là 1000C tức là 1800F 3. Để đo nhiệt độ của khí quyển người ta dùng rượu làm chất lỏng trong nhiệt kế chứ không dùng nước chỉ vì rượu nở vì nhiệt nhiều hơn nước. 4. 490C ứng với 1350F. V. Bài tập tự luận 1. Tại sao đinh vít bằng sắt có ốc bằng đồng bị kẹt có thể mở được dễ dàng khi hơ nóng, còn đinh vít bằng đồng có ốc bằng sắt lại không thể làm như thế? 2. Một lọ thủy tinh được đậy kín bằng nút thủy tinh. Khi nút bị kẹt, người ta thường nung nóng cổ lọ để có thể lấy cái nút ra dễ dàng. Em hãy giải thích nguyên tắc của cách làm trên. 3. ở 00C một quả cầu bằng sắt và một quả cầu bằng đồng có cùng thể tích 1000cm3. Khi nung cả hai quả cầu lên 500C thì quả cầu bằng sắt có thể tích 1001,8cm3 còn quả cầu bằng đồng có thể tích 1002,5cm3. Tính độ tăng thể tích của mỗi quả cầu. Quả cầu nào dãn nở vì nhiệt nhiều hơn? 4. Bảng sau đây cho biết độ nở dài của các thanh dài 1m, làm bằng các chất khác nhau, khi nhiệt độ tăng thêm 10C. Thuỷ tinh chịu lửa Thuỷ tinh thường Hợp kim Platinit Sắt Nhôm Đồng 3 8 đến 9 9 12 22 29 Hãy cho biết khi làm bóng đèn điện, người ta phải dùng dây dẫn điện bằng chất nào để xuyên qua cổ bóng đèn điện làm bằng thuỷ tinh thường sao cho chỗ hàn luôn luôn được kín khi nhiệt độ tăng? Giải thích. 5. Một bình đựng rượu và một bình đựng nước có cùng thể tích 1 lít ở 00C. Khi nung nóng cả hai bình lên nhiệt độ 500C thì thể tích của nước là 1,012 lít, thể tích của rượu là 1,058 lít. Tính độ tăng thể tích của rượu và nước. Chất nào nở vì nhiệt nhiều hơn? 6. Đồ thị trên hình vẽ biểu diễn độ tăng thể tích ở 200C, 400C. Muốn xác định độ tăng thể tích ở 350C ta làm như thế nào? Độ tăng thể tích (cm3) 50 - 40 - 30 - 20 - 20 - 10 - Nhiệt độ 0 10 20 30 40 7*. Hãy quan sát các loại ấm đun nước bằng điện, em sẽ thấy rằng bộ phận đun nóng bao giờ cũng được đặt ở phía dưới, sát đáy ấm. Tại sao nó không được đặt ở phía trên hoặc phía giữa của ấm? 8. Tại sao vào những ngày trời nắng gắt, không nên bơm lốp xe quá căng. 9. Khi nóng lên cả bầu ống quản và thủy ngân đều nở ra tại sao thủy ngân vẫn dâng lên trong ống quản của nhiệt kế? 10. Tại sao trong các tủ lạnh bộ phận làm lạnh bao giờ cũng được lắp ở phía trên của tủ? 11. Nam muốn ăn thức ăn nóng và định bỏ thịt hộp đóng hộp mới mua vào xoong nớc để đun sôi lên. Mẹ vội vàng ngăn lại và nói rằng làm nh thế nguy hiểm lắm. Em hãy giải thích cho Nam vì sao không được làm như thế và phải làm như thế nào mới được? 12. Người ta đo thể tích của một lượng khí ở các nhiệt độ khác nhau và thu được kết quả sau: Nhiệt độ( 0C) 0 20 50 60 80 100 Thể tích( lít) 4 4, 29 4,73 4,88 5,17 5,46 Hãy vẽ đường biểu diễn sự phụ thuộc của thể tích vào nhiệt độ và nhận xét gì về hình dạng của đường biểu diễn này. 13. Sợi cáp bằng thép của chiếc cầu treo có chiều dài L0 = 400m ở 00C. Hãy xác định chiều dài của sợi cáp ở nhiệt độ 300C. Biết rằng khi nhiệt độ tăng thêm 10C thì chiều dài của sợi cáp tăng thêm 0,000012 chiều dài ban đầu. 14. Hai thanh đồng và sắt có cùng chiều dài ở nhiệt độ 00C là 2m. Hỏi khi đốt nóng đến 2000C thì chiều dài hai thanh chênh lệch bao nhiêu? Biết rằng khi nóng lên 10C thì thanh đồng dài thêm 0,000018 chiều dài ban đầu, thanh sắt dài thêm 0,000012 chiều dài ban đầu. 15. Hai người dùng một cây gậy để khiêng một cỗ máy. Một người muốn gánh nặng về phần mình thì phải chọn đầu nào? Gần cỗ máy hay xa cỗ máy hơn? Vì sao? 16. Vẽ sơ đồ thiết bị sử dụng 2 ròng rọc động và hai RR cố định để nâng một vật nặng lên cao. 17. Cho đồ thị biểu diễn sự tăng thể tích của một chất lỏng theo nhiệt độ. Dựa vào đồ thị hãy cho biết: a- Thể tích của chất lỏng ở 150C; 600C; b- tích của chất lỏng ở 300C. c- Khi thể tích của chất lỏng là 860cm3 thì nhiệt độ của nó là bao nhiêu? d- Độ tăng thể tích của chất lỏng từ 00C đến 1000C. 18. Hãy cho biết 680C, 1400C ứng với bao nhiêu độ F ? 19. Khi đun nước ta đổ thật đầy ấm, nước vẫn không tràn ra ngoài bình vì bình và nước đều nở ra. Câu nói trên đúng hay sai? Tại sao? Thể tích (cm3) 900 880 860 820 800 0 15 30 60 75 Nhiệt độ (0C) 20. Một quả cầu bằng nhôm và một quả cầu bằng sắt có cùng kích thước được treo vào 2 đầu của đòn bẩy như hình vẽ ( OA = OB). Đòn bẩy có ở trạng thái cân bằng không? Giải thích? A O B 21. Một chiếc cân đòn ( có đòn cân làm bằng kim loại) đang nằm ở trạng thái cân bằng. Trạng thái cân bằng có bị phá vỡ không nếu nung nóng một bên đòn cân? 22. Có 3 bình chia độ. Một bình đựng rượu, một bình đựng thủy ngân và một bình đựng ête đều ở ngang vạch 1000cm3 khi nhiệt độ ở 00C. Hỏi khi nhiệt độ tăng đến 500C thì các bình chia độ trên ở vạch nào? Biết rằng khi nhiệt độ tăng từ 00C đến 500C thì 1 lít thủy ngân có độ tăng thể tích là 9cm3, 1 lít rượu có độ tăng thể tích là 58cm3, 1 lít ête có độ tăng thể tích là 80cm3. 23. Báo công an thành phố Hồ Chí Minh số 1043 ngày 16/5/2002 có đăng đoạn tin như sau: “ Đợt nóng dữ dội ở vùng Đông Nam ấn Độ suốt tuần qua, có nơi nhiệt độ lên đến gần 120 độ, đẵ làm thiệt mạng hơn 175 người”. Theo em, bản tin trên có gì chưa đầy đủ? 24. Hãy vẽ đường biểu diễn sự thay đổi nhịêt độ của không khí theo thời gian theo số liệu của một trạm khí tượng ở Hà Nội ghi được trong một ngày mùa đông, từ 1 giờ đến 22 giờ. Thời gian( h) 1 4 7 10 13 16 19 22 Nhiệt độ (0C) 13 13 13 18 18 20 17 12 25*. Tại nhiệt độ bao nhiêu thì số đọc trên nhiệt giai Faenhai: a. Gấp hai lần số đọc trên nhiệt giai Xenxiut. b. Bằng số đọc trên nhiệt giai Xenxiut.