CHƯƠNG VII. CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ
BÀI TẬP VỀ SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
I. TÓM TẮT KIẾN THỨC:
1. Sự nở dài:
0 0 0 0
( )
l l l l t l t t
Với l
0
là chiều dài của thanh ở nhiệt độ t
0
l là chiều dài của thanh ở nhiệt độ t
là hệ số nở dài, phụ thuộc bản chất của chất làm thanh.
2. Sự nở khối:
0 0 0 0
( )
V V V V t V t t
Với V
0
là thể tích của vật ở nhiệt độ t
0
V là thể tích của vật ở nhiệt độ t
Độ dài của thanh dầm cầu sẽ tăng thêm:
3,6(mm)
Bài 2 (36.7/tr89/SBT). Một thanh
nhôm và một thanh thép ở 0
0
C có
cùng độ dài
0
l
. Khi nung nóng tới
100
0
C thì độ dài của hai thanh
chênh nhau 0,5mm. Hỏi độ dài
0
l
của hai thanh này ở 0
0
C là bao
nhiêu? Hệ số nở dài của nhôm là
24.10
-6
K
Bài 3 (36.8/tr90/SBT). Một tấm
đồng hình vuông ở 0
0
C có cạnh
dài 50 cm. Cần nung nóng tới
nhiệt độ t là bao nhiêu để diện
tích của tấm đồng tăng thêm 16
cm
2
? Hệ số nở dài của đồng là
17.10
-6
K
-1
.
0
nên bỏ qua thừa số này.
Vậy:
2
0 0
4
0
2 6
0
2. 2.
16.10
188
2. 0,5 .2.17.10
S l t S t
S
t C
S
Bài 4 (36.12/tr90/SBT). Một
thước kẹp bằng thép có giới hạn
đo là 150 mm được khắc vạch
chia ở 10
0 0 0 0
( )
l l l l t l t t
Thay số:
6
150.12.10 (40 10) 0,054( )
l mm
Vì hợp kim inva có hệ số nở dài là
0,9.10
-6
K
-1
, tức là chỉ bằng
6
6
0,9.10
7,5%
12.10
Hệ số của thép nên sai số của thước kẹp
này khi sử dụng ở 40
0
Pa và hệ số nở
dài của nó là 12.10
-6
K
-1
.
nóng từ nhiệt độ t
1
đến t
2
là:
2 1
0
( )
l
t t
l
Theo định luật Húc thì:
2 1
0
10 6
ES ( )
ES
20.10 .11.10 .100 22
l F
đó, tức là:
0
(1 )
D D t d
Trong đó D
0
là đường kính của lỗ thủng
của đĩa sắt ở )
0
C, α là hẹ số nở dài của
sắt.
Vậy nhiệt độ cần nung nóng là:
0
0
6
1
( 1)
1 5
( 1) 167
10.10 4,99
d
t
D
t C