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

I. Lực xuất hiện trong sự co dãn vì nhiệt

1. Thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Lắp chốt ngang, rồi vặn ốc để siết chặt thanh thép lại. Dùng bông tẩm cồn đốt thật nóng thanh thép.

Khi thanh thép nở ra vì nhiệt và bị chốt ngang cản trở, nó tác dụng một lực rất lớn lên chốt ngang làm gãy chốt ngang.

Thí nghiệm 2: Bố trí lại thí nghiệm với chốt ngang ở phía sau, đốt nóng thanh thép rồi vặn ốc siết chặt lại. Dùng khăn tẩm nước lạnh phủ lên thanh thép thì chốt ngang cũng bị gãy.

Sự co dãn vì nhiệt khi bị cản trở có thể gây ra lực rất lớn.

2. Vận dụng

Trên các đường ray tàu hỏa hay cầu, người ta thường thiết kế các khe hở đi khi nhiệt độ tăng, vật liệu làm đường ray, cầu dãn nở ra sẽ không bị lực cản lớn làm cong, phá hủy.

II. Băng kép

1. Thí nghiệm

Hai thanh kim loại có bản chất khác nhau, ví dụ đồng và thép, được tán chặt vào nhau dọc theo chiều dài của thanh, được gọi là băng kép. 

Quan sát băng kép khi bị hơ nóng trong hai trường hợp: Mặt đồng ở phía trên và mặt đồng ở phía dưới.

Băng kép khi bị đốt nóng hoặc làm lạnh đều cong lại, do các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.

2. Vận dụng

Băng kép được ứng dụng nhiều ở các thiết bị đóng - ngắt mạch điện tự động khi nhiệt độ thay đổi.