Chương VII- Chất rắn và chất lỏng

Khi bứt vòng xuyến ra khỏi bề mặt của glixerin, lực căng bề mặt thoáng glixerin hướng xuống cùng hướng trọng lực.Do đó:

\(F_{bứt}=F_{cản}+P\Rightarrow F_{cản}=F_{bứt}-P\)

\(\Rightarrow F_{cản}=59,3\cdot10^{-3}-40\cdot10^{-3}=19,3\cdot10^{-3}N\)

Đường giới hạn mặt thoáng bằng tổng chu vi ngoài và chu vi trong của vòng xuyến:

\(l=d_1\pi+d_2\pi=\pi\cdot\left(0,044+0,04\right)=0,264m\)

Hệ số căng bề mặt của chất lỏng:

F=σ\(\cdot l\Rightarrow\)σ\(=\dfrac{F}{l}=\dfrac{19,3\cdot10^{-3}}{0,264}=0,073\)N/m

`a) \Delta l_1 = l_o . \alpha . \Delta t_1`

`=>\Delta l_1 = 15 . 12 . 10^[-6] . ( 25 - 10 ) = 2,7 . 10^[-3] (m)`

Vậy độ dài tăng thêm khi nhiệt độ tăng đến `25^o C` là: `2,7 . 10^[-3] m`

________________________________________________

`b) \Delta l_2 = l_o . \alpha . \Delta t_2`

 `=> \Delta l_2 = 15 . 12 . 10^[-6] . ( 30 - 10 ) = 3,6 . 10^[-3] (m)`

Vậy chiều dài khi nhiệt độ tăng đến `30^o C` là: `15 + 3,6 . 10^[-3] = 15,0036 m`

Bài 7.

a)Độ nở dài của thanh sắt khi nhiệt độ thanh sắt là \(60^oC\).

   \(\Delta l=l-l_0=\alpha l_0\Delta t=1,1\cdot10^{-5}\cdot10\cdot\left(60-0\right)=6,6\cdot10^{-3}m=6,6mm\)

b)Độ nở dài của thanh sắt khi nhiệt độ thanh sắt là \(80^oC\):

   \(\Delta l=\alpha l_0\Delta t=1,1\cdot10^{-5}\cdot10\cdot\left(80-0\right)=8,8\cdot10^{-3}m\)

   Chiều dài thanh sắt lúc này:

   \(l=\Delta l+l_0=8,8\cdot10^{-3}+10=10,0088m\)

c)Hệ số nở khôi: \(\beta=3\alpha=3\cdot1,1\cdot10^{-5}=3,3\cdot10^{-5}K^{-1}\)

   Độ nở khối của vật: \(\Delta V=\beta V_0\Delta t\)   

   \(\Rightarrow V=V_0\left(1+\beta\Delta t\right)\Rightarrow\dfrac{m}{D}=\dfrac{m}{D_0}\left(1+\beta\Delta t\right)\)

   \(\Rightarrow D=\dfrac{D_0}{1+\beta\Delta t}=\dfrac{7800}{1+3,3\cdot10^{-5}\cdot\left(800-0\right)}=7599,4kg\)/m³

Bài 8.

Độ dài thanh nhôm ở \(t^oC\): \(l_1=\alpha_1l_0\left(t-t_0\right)\)

Độ dài thanh nhôm ở \(t^oC\): \(l_2=\alpha_2l_0\left(t-t_0\right)\)

Khi nung ở \(100^oC\) thì hai thanh lệch nhau một đoạn 0,5mm.

\(\Rightarrow\Delta l=l_2-l_1=l_0\left(t-t_0\right)\left(\alpha_1-\alpha_2\right)\)

\(\rightarrow\Delta l=0,5\cdot10^{-3}=l_0\left(100-0\right)\left(24\cdot10^{-6}-11\cdot10^{-6}\right)\Rightarrow l_0=0,38m\)

Bài 9.

a)Chiều dài thanh sắt ở \(120^oC\):

    \(l=l_0\cdot\left(1+\alpha\Delta t\right)=12\cdot\left(1+12\cdot10^{-6}\cdot120\right)=12,02m\)

b)Gọi nhiệt độ tại lúc hai thanh bằng nhau là \(t^oC\)

   Chiều dài thanh sắt ở \(t^oC\) là:

   \(l_1=l_{01}\cdot\left(1+\alpha_1\Delta t_1\right)=12\cdot\left[1+12\cdot10^{-6}\cdot\left(t-0\right)\right]\)

   Chiều dài thanh đồng ở \(t^oC\) là:

   \(l_2=l_{02}\cdot\left(1+\alpha_2\Delta t_2\right)=11,995\cdot\left[1+18\cdot10^{-6}\cdot\left(t-0\right)\right]\)

   Hai thanh bằng nhau: \(l_1=l_2\)

   \(\Rightarrow12\cdot\left[1+12\cdot10^{-6}\cdot\left(t-0\right)\right]=11,995\cdot\left[1+18\cdot10^{-6}\left(t-0\right)\right]\)

   \(\Rightarrow t=69,53^oC\)

Tham khảo

Ví dụ: ở áp suất khí quyển, nước đá nóng chảy ở 0o C, thiếc nóng chảy ở 232oC, sắt nóng chảy ở 1520o C,… c) Vật rắn đơn tinh thể là vật được cấu tạo từ một tinh thể hoặc nhiều tinh thể nhỏ liên kết theo một trật tự xác định. Hạt muối, miếng thạch anh, viên kim cương,… là vật rắn đơn tinh thể.