Bài 21. Một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt

- Chất rắn:

+ứng dụng chế tạo băng kép: dùng làm rơle nhiệt để đóng ngắt các mạch điện khi nhiệt độ thay đổi.

+ứng dụng về chế tạo các thanh ray xe lửa: ở chỗ tiếp nối hai đầu thanh ray người ta đặt khe hở như vậy vì khi trời nóng, đường ray nở dài ra do đó nếu không để khe hở, sự nở vì nhiệt của các thanh ray bị ngăn cản sẽ gây ra một lực rất lớn, làm cong các thanh ray, làm tàu đi qua bị trật bánh.

Chất lỏng

+ Không đóng chai nước ngọt thật đầy: khi trời nóng, nước ngọt trong các chai sẽ dãn nở vì nhiệt, nhưng nếu đóng nước chai quá đầy, chai không có chỗ dãn nở sẽ gây ra một lực khá lớn, làm bật nắp chai.

+ Nhiệt kế: nhiệt kế thường được sử dụng dựa trên sự dãn nở vì nhiệt của các chất ( chất lỏng ), thang chia vạch trên nhiệt kế giúp cho ta thấy được nhiệt độ của một sự vật .

Chất khí

+ Nhúng quả bóng bàn bị xẹp vào nước nóng: do gặp nóng nên các chất khí trong quả bóng bàn bị dãn nở vì nhiệt, nên quả bóng bàn khi nhúng vào nước nóng liền to trở lại như ban đầu.

+ Chế tạo khinh khí cầu: có một túi đựng không khí nóng nên sẽ nở ra to hơn giúp khí cầu bay lên cao vì không khí trong khí cầu có sự dãn nở vì nhiệt và đủ nhiều để chở người lên cao.

Các ví dụ về sự nở của các chất :
- Chất rắn :
Khi ta nung nóng một băng kép , băng kép sẽ nở ra vì nhiệt và cong về phía thanh thép.
- Chất lỏng :
Khi ta đo nhiệt độ bằng nhiệt kế thủy ngân , thủy ngân nở ra vì nhiệt nên dâng lên trong ống.
- chất khí : khi một quả bóng bàn bị kẹp , ta ngâm quả bóng bàn trong nước ấm , ko khí trong quả bóng nở ra tác dụng một lức đẩy lên vỏ quả làm vỏ quả phồng lên

mai mik thi rùi nhen giúp mik vs

- Khi ta đo nhiệt độ bằng nhiệt kế thủy ngân , thủy ngân nở ra vì nhiệt nên dâng lên trong ống.

- khi một quả bóng bàn bị xẹp , ta ngâm quả bóng bàn trong nước ấm , ko khí trong quả bóng nở ra tác dụng một lức đẩy lên vỏ quả làm vỏ quả phồng lên.

- ứng dụng thực tế: băng kép và trong ứng dụng làm đường ray, thường để một khoảng trống giữa các thanh ray để khi nhiệt độ tăng lên thì thanh ray sẽ có chỗ để nở ra

Giữa chỗ tiếp hai thanh ray đường tàu hỏa có một khe hở. Người ta phải làm như vậy vì hai thanh ray được làm bằng thép, nó là chất rắn, nếu khi gặp nhiệt độ cao nó sẽ nở ra. Khi đó các thanh ray sẽ xô đẩy nhau, làm đường ray tàu hỏa bị cong, nó rất dễ gây ra tai nạn.

tham khảo

Những thanh sắt trên đường ray thường có khoảng cách vì ở ngoài trời nắng sẽ làm cho những thanh sắp nở ra, nếu không có khoảng cách thì sẽ làm cong vẹo đường ray có thể gây nguy hiểm

-Một li thủy tinh dày,khi cho nước sôi vào thì lớp vỏ bên trong sẽ chèn ép

-Khi đóng chai nước ngọt quá đầy, vào những lúc gặp nhiệt độ cao ( như khi trời nắng nóng chẳng hạn), nước ngọt trong chai nở ra, gặp nắp chai sẽ gây ra một lực lớn có thể làm bật nắp chai.

-Khi bơm bánh xe quá căng vào mùa hè (hoặc khi gặp điều kiện nóng) sẽ gây nổ lốp xe. Vì vào mùa hè, không khí trong bánh xe nóng lên, nở ra, thể tích tăng mà gặp phải ruột bánh xe sẽ gây ra lực lớn làm nổ bánh xe.

Khi trời nắng nóng, các tấm tôn sẽ nở ra, nếu như mái tôn thẳng không có hình gợn sóng thì các cây đinh sẽ bị bung ra còn nếu như mái tôn hình gợn sóng thì sẽ đủ diện tích để giãn nở.

Về cơ học:

- Giúp gia tăng khả năng chịu lực của sản phẩm.

- Có khả năng chịu lực tốt hơn so với tôn thẳng.

- Giúp giảm ồn, hạn chế ảnh hưởng của môi trường bên ngoài đến không gian bên trong đặc biệt khi có mưa lớn. 

Về nhiệt học:

- Bảo vệ công trình khỏi tác động của yếu tố bên ngoài, là nơi chịu tác động trực tiếp từ nắng, gió, mưa… Đặc biệt, khi thời tiết nắng nóng, bức xạ nhiệt cao, tấm tôn sẽ giãn nở. 

- Tạo không gian giúp tôn giãn nở tốt, hạn chế ảnh hưởng đến kết cấu của mái và không làm ốc vít bị bung ra. 

Với tôn dạng thẳng, khi bị giãn nở nếu không đủ diện tích, sẽ làm tấm tôn đứt gãy hoặc các đinh vít cố định bị bung ra.

         Vì khi trời nắng nóng, các tấm tôn sẽ nở ra nếu như mái tôn thẳng không có hình gợn sóng thì các cây đinh sẽ bị bung ra còn nếu như mái tôn hình gợn sóng thì sẽ đủ diện tích để giãn nở.

băng kép,thanh xe lửa

băng kép, thanh xe lửa, xây cầu, đun nước,...

băng kép, đường ray, xây cầu, tháp eiffel,...

Khi làm nóng thì khối lượng không đổi, trọng lượng không đổi, thể tích tăng, khối lượng riêng giảm, trọng lượng riêng giảm.

khi làm nóng một chất khí thì các đại lượng về thể tích tăng, khối lượng không đổi, khối lượng riêng giảm.

  Khi làm nóng một chất khi thì:_Thể tích tăng.

                                                 _ Khối lượng riêng giảm .

                                                 _Khối lượng không thay đổi.

Khi rót nước ra có một lượng không khí ở ngoài tràn vào phích. Nếu đậy nút ngay thì lượng khí này sẽ bị nước trong phích làm cho nóng lên, nở ra và có thể làm bật nút phích. Để tránh hiện tượng này, không nên đậy nút ngay mà chờ cho lượng khí tràn vào phích nóng lên, nở ra và thoát ra ngoài một phần mới đóng nút lại.

Khi rót nước ra có một lượng không khí ở ngoài tràn vào bình thủy. Nếu đậy nút ngay thì lượng khí này sẽ bị nước trong bình thủy làm cho nóng lên, nở ra và có thể làm bật nút bình thủy.

Để tránh hiện tượng này, không nên đậy nút ngay mà chờ cho lượng khí tràn vào bình thủy nóng lên, nở ra và thoát ra ngoài một phần mới đóng nút lại.

Khi rót nước ra có một lượng không khí ở ngoài  vào bình thủy tinh. Nếu đậy nút ngay thì lượng ko khí  sẽ bị nước trong bình thủy tinh làm cho nóng lên, nở ra và có thể làm bật nút bình. 

- Ròng rọc động:

+ Sử dụng trong thang máy

+ Sử dụng trong xây dựng các công trình

+ Người công nhân sử dụng để đưa vật dụng lên cao...

- Ròng rọc cố định:

+ Kéo lá cờ lên trên cột cờ bằng ròng rọc 

+ Kéo gầu nước từ dưới lên trên... 

Một số ứng dụng như là: kéo vật nặng lên cao trong các công trường, kéo nước lên từ dưới giếng, kéo cờ, .......

vd1:kéo vật nặng lên cao

-​ Bị​ cong lại

- Băng kép được ứng dụng trong việc đóng ngắt mạch điện theo nhiệt độ ví dụ như bàn là, nồi cơm điện…

sự nở vì nhiệt của đồng < sự nở vì nhiệt của rượu<sự nở vì nhiệt của khí Oxi = sự nở vì nhiệt của khí mê tan

đồng < rượu  < khí metan =  khí oxi

đồng < rượu  < khí metan =  khí oxi