Bài 21: Một số ứng dụng của sự nở nhiệt (trang 68 SBT Vật Lí 6)
Bài 21.1. Tại sao khi ta rót nước nóng ra khỏi phích nước (bình thủy) sau đó đậy nút lại ngay thì nút lại hay bị bật ra? Làm thế nào để tránh hiện tượng này?
Đáp án:
Khi rót nước nóng ra khỏi phích nước thì không khí bên ngoài sẽ tràn vào phích gặp nước nóng, vì không khí nở ra nên sẽ đẩy nút bật ra.
Để tránh hiện tượng này thì khi ta rót nước xong nên để một lát sau đó mới đậy lại lúc đó không khí lạnh sẽ tràn vào gặp nóng nở ra nên bay lên bớt thì đậy nút không bị bật ra nữa.
Bài 21.2. Tại sao rót nước nóng vào chiếc cốc thủy tinh dày thì cốc sẽ dễ vỡ hơn là rót nước nóng vào chiếc cốc thủy tinh mỏng?
Đáp án:
Khi rót nước nóng vào cốc thủy tinh dày thì lớp thủy tinh bên trong sẽ tiếp xúc với nước nóng nên nóng lên trước và nở ra, trong khi lớp thủy tinh bên ngoài lại chưa kịp nóng lên và chưa nở ra. Kết quả là lớp thủy tinh bên ngoài sẽ chịu một lực tác dụng từ trong ra và cốc sẽ bị vỡ. Với chiếc cốc thủy tinh mỏng, thì lớp thủy tinh bên trong và bên ngoài sẽ đều nóng lên và dãn nở đồng thời do đó cốc sẽ không bị vỡ
Bài 21.3. Để ghép chặt 2 tấm kim loại vào nhau người ta thường áp dụng phương pháp tán rivê. Nung nóng đỏ đinh rivê sau đó đặt nhanh vào lỗ xuyên qua 2 tấm kim loại. Dùng chiếc búa tán đầu rivê còn lại cho bẹt ra. Khi nguội, đinh rivê sẽ xiết chặt 2 tấm kim loại (H. 21.1). Hãy giải thích tại sao?
Đáp án:
Khi ta nung nóng đỏ rivê thì rivê sẽ nở dài ra và mềm ra. Dùng rivê để tán đầu còn lại cho bẹt ra. Khi nguội đinh rivê sẽ co lại, giữ chặt 2 tấm kim loại
Bài 21.4. 2 chốt A và B của mạch điện sẽ tự động vẽ ở hình 21.2a và 21.2b sẽ tiếp xúc với nhau khi nhiệt độ giảm hay tăng? Hãy vẽ trạng thái của các băng kẹp ở các mạch điện này sau khi tăng nhiệt độ
Đáp án:
Hình 21.2a: khi nhiệt độ tăng.
Hình 21.2b: khi nhiệt độ giảm.
* Hình vẽ trạng thái của băng kép ở các mạch điện khi tăng nhiệt độ:
Bài 21.5. Trước đây, tại Việt Nam và nhiều nước khác trên thế giới, người ta thường dùng loại xe kéo có bánh bằng gỗ có đai sắt. Hình 21.3 là cảnh những người thợ đang đóng đai sắt vào chiếc bánh xe. Hãy mô tả cách làm này và giải thích vì sao phải làm như vậy?
Đáp án:
Nung nóng chiếc đai sắt đến khi đai nở ra để lắp vào bánh xe. Sau đó, nhúng bánh xe đã được lắp đai sắt vào nước để làm cho đai co lại và siết chặt vào bánh xe.
Giải thích: Đai sắt nung nóng sẽ nở ra vì hiện tượng chất rắn nở ra vì nhiệt, khi đó vòng đai sắt lớn hơn bánh xe và bao quanh bánh xe được. Sau khu cho vào nước sẽ bị nguội đi và co lại, kết quả là vành đai bám chặt vào bánh xe hơn.
Bài 21.6*. Hình 21.4 trình bày hoạt động của bộ phận điều chỉnh lượng ga tự động trong lò đốt sử dụng ga khi nhiệt độ trong lò tăng. Hãy giải thích cách hoạt động của bộ phận này.
Đáp án:
Khi nhiệt độ trong lò cao, cả thanh thép và ống đồng thau đều nở dài ra nhưng ống đồng có sự nở vì nhiệt nhiều hơn thép vì vậy ống đồng dài ra nhiều hơn, kéo thanh thép nối với phần van xuống phía dưới, đóng bớt đường dẫn ga vào thì lượng ga vào lò sẽ giảm đi và nhiệt độ của lò cũng giảm đi
Bài 21.7. Băng kép hoạt động theo hiện tượng
A. khi nóng lên chất rắn nở ra
B. khi lạnh đi chất rắn co lại
C. chất rắn co dãn vì nhiệt ít hơn so với chất lỏng
D. các chất rắn khác nhau thì độ co dãn vì nhiệt cũng khác nhau
Đáp án:
Chọn đáp án D
Vì băng kép được tạo thành từ 2 miếng kim loại khác nhau, tán thật chặt vào nhau dọc theo chiều dài của miếng kim loại. Băng kép hoạt động theo hiện tượng những chất rắn khác nhau co dãn vì nhiệt khác nhau.
Bài 21.8. Tại sao băng kéo lại bị uốn cong như trong hình vẽ 21.5 khi bị nung nóng? Chọn câu trả lời chính xác nhất và đầy đủ nhất.
A. vì băng kép có sự dãn nở vì nhiệt
B. vì đồng và sắt có độ dãn nở vì nhiệt khác nhau
C. vì đồng dãn nở vì nhiệt ít hơn sắt
D. vì sắt dãn nở vì nhiệt ít hơn đồng
Đáp án:
Chọn đáp án D
Sở dĩ băng kép lại bị uốn cong như trong hình vẽ 21.5 khi bị nung nóng là vì đồng có độ dãn nở vì nhiệt nhiều hơn so với sắt, khi nung nóng nó sẽ đẩy cong lên.
Bài 21.9. Vật nào sau đây có nguyên tắc hoạt động không dựa trên sự nở vì nhiệt?
A. Nhiệt kế kim loại
B. Băng kép
C. Quả bóng bàn
D. Khí cầu sử dụng không khí nóng
Đáp án:
Chọn đáp án C
Quả bóng bàn hoạt động dựa vào lực đàn hồi chứ nó không hoạt động dựa trên nguyên tắc sự nở vì nhiệt.
Bài 21.10. Có 2 băng kép loại "đồng- thép" và "nhôm – đồng". Khi được nung nóng thì cả 2 băng kép đều cong lại, thanh nhôm của băng thứ nhất nằm ở vòng ngoài còn thanh thép của băng thứ 2 thì nằm ở vòng trong. Hỏi cách sắp xếp các thanh kim loại theo thứ tự nở vì nhiệt từ ít đến nhiều nào dưới đây là đúng?
A. thép, đồng, nhôm
B. nhôm, đồng, thép
C. thép, nhôm, đồng
D. đồng, nhôm, thép
Đáp án:
Chọn đáp án B
Với băng kép loại "nhôm - đồng" thì khi được nung nóng lên thì 2 băng kép đều bị cong lại, thanh nhôm của nó sẽ nằm ở vòng ngoài do đó nhôm nở nhiều hơn đồng.
Với băng kép "đồng - thép" thanh thép của băng thứ 2 nằm ở vòng trong vậy nên kết luận rằng đồng nở nhiều hơn sắt. Vậy kết hợp 2 trường hợp ta có thứ tự nở vì nhiệt từ ít đến nhiều là: Thép, đồng, nhôm.
Bài 21.11. 1 thanh đồng gồm 1 đoạn AB và BC vuông góc với nhau như trong hình 21.6. Đầu C được giữ cố định. Khi hơ nóng thanh đồng thì đầu A có thể dịch chuyển đến vị trí nào trong hình 21.6. Biết AB và BC luôn luôn vuông góc với nhau
A. vị trí 1
. vị trí 2
C. vị trí 3
D. vị trí 4
Đáp án:
Chọn đáp án B
Vì khi ta hơ nóng thanh đồng BC sẽ dài ra vì nguyên tắc dãn nở vì nhiệt của chất rắn, thanh đồng AB cũng bị dài ra do nguyên tắc dãn nở vì nhiệt của chất rắn. Mà thanh đồng AB và BC luôn vuông góc với nhau vì vậy đầu A có thể dịch chuyển tới vị trí 2.
Bài 21.12. Hình nào trong hình 21.7 vẽ đúng băng kép đồng – nhôm (Cu - Al) trước khi được nung nóng (1) và sau khi được nung nóng (2)?
Đáp án:
Chọn đáp án D
Vì nhôm nở vì nhiệt nhiều hơn so với đồng đo đó mặt lõm cong về phía đồng.
Bài 21.13. Lấy kéo cắt 1 băng dài từ tờ giấy bạc bên trong bao thuốc lá (giấy bạc được cấu tạo bởi một lớp nhôm mỏng ép dính với một lớp giấy). Dùng tay để căng băng theo phương nằm ngang, mặt nhôm nằm ở bên dưới sau đó di chuyển băng qua lại trên ngọn lửa sao cho băng không bị cháy. Mô tả hiện tượng xảy ra. Giải thích
Đáp án:
Băng giấy bạc có hiện tượng bị cong về phía mặt giấy. Vì băng giấy bạc có cấu tạo như băng kép – bạc nở vì nhiệt nhiều hơn so với giấy nên có xu hướng cong về phía giấy
Bài 21.14. Người ta thường thả “đèn trời” trong những dịp lễ hội. Đó là một khung nhẹ hình trụ được bọc bằng giấy hoặc vải, phía dưới có treo 1 ngọn đèn (hoặc 1 vật được tẩm dầu dễ cháy). Tại sao khi đèn (hoặc vật tẩm dầu) được đốt lên thì “ đèn trời” có thể bay lên cao?
Đáp án:Khi đốt đèn bên trong đèn trời, không khí trong đèn sẽ nóng lên, nở ra, khí nhẹ bay lên cao và khí lạnh phía dưới lùa vào chiếm chỗ sẽ tạo ra luồng gió đẩy chiếc đèn từ dưới lên.
Bài trước: Bài 20: Sự nở vì nhiệt của chất khí (trang 63 SBT Vật Lí 6) Bài tiếp: Bài 22: Nhiệt kế - Thang nhiệt độ (trang 70 SBT Vật Lí 6)