Giải bài tập SGK Bài 36 Vật lý 10 Cơ bản & Nâng cao

Phát biểu và viết công thức nở dài của vật rắn?

Viết công thức xác định quy luật phụ thuộc nhiệt độ của độ dài vật rắn ?

Viết công thức xác định quy luật phụ thuộc nhiệt độ của thể tích vật rắn?

Tại sao khi đổ nước sôi vào trong cốc thủy tinh thì cốc thủy tinh hay bị nứt vỡ, còn cốc thạch anh không bị nứt vỡ?

Một thước thép ở 20⁰ C có độ dài 1 000mm. Khi nhiệt độ tăng đến 40⁰C, thước thép này dài thêm bao nhiêu?

A. 2,4 mm.                                            B. 3,2 mm.

C. 0,242 mm.                                         D. 4,2 mm.

Khối lượng riêng của sắt ở 800⁰C bằng bao nhêu? Biết khối lượng riêng của nó ở 0^o C là 7,800.10³ kg/ m³.

A. 7,900.10³ kg/m³

B. 7,599.10³ kg/m³

C. 7,857.10³ kg/m³

D. 7,485.10³ kg/m³

Một dây tải điện ở \(20^oC\) có độ dài 1 800m. Hãy xác định độ nở dài của dây tải điện này khi nhiệt độ tăng lên đến \(50^oC\) về mùa hè. Cho biết hệ số nở dài của dây tải điện là \(\alpha =1,5.10^-^6K^-^1\) 

Mỗi thanh ray của đường sắt ở nhiệt độ 15^o C có độ dài là 12,5m. Nếu hai đầu các thanh ray khi đó chỉ đặt cách nhau 4,50mm, thì các thanh ray  này có thể chịu được nhiệt độ lớn nhất bằng bao nhiêu để chúng không bị uốn cong do tác dụng nở nhiệt? Cho biết hệ số nở dài của mỗi thanh ray là α = 12.10^-6 K^-1.

Xét một vật rắn đồng chất, đẳng hướng và có dạng khối lập phương. Hãy chứng minh độ tăng thể tích ∆V của vật rắn này khi bị nung nóng từ nhiệt độ đầu t₀ đến nhiệt độ t được xác định bởi công thức:

                 \(\Delta V = V - V_0 = \beta V_0\Delta t\)

Với V₀ và V lần lượt là thể tích của vật rắn ở nhiệt độ đầu t₀ và nhiệt độ cuối t, \(\Delta t = t - t_0, \beta \approx 3\alpha\) (α là hệ số nở dài của vật rắn này)

 Chú ý: \(\alpha ^2\) và \(\alpha ^3\) rất nhỏ so với \(\alpha\).

Mỗi thanh ray đường sắt (làm bằng thép) dài 10m ở nhiệt độ 20oC. Phải để một khe hở là bao nhiêu giữa hai thanh ray đối diện, để nếu nhiệt độ ngoài trời tăng lên đến 50oC thì vẫn đủ chỗ cho thanh dãn ra? 

Một băng kép được chế tạo từ một bản bằng thép và một bản bằng hợp kim có độ dài ban đầu bằng nhau. Hỏi khi đốt nóng lên thì băng kép uốn cong về bên nào? Cho biết hệ số nở dài của thép là α1 = 11.10-6 K-1 còn của hợp kim là α2 = 25.10-6K-1. 

Một ấm nhôm có dung tích 2 lít ở 20oC. Chiếc ấm đó có dung tích là bao nhiêu khi nó ở 80oC? 

Một thanh dầm cầu bằng sắt có độ dài 10 m khi nhiệt độ ngoài trời là 10°C. Độ dài của thanh dầm sẽ tăng thêm bao nhiêu khi nhiệt độ ngoài trời là 40°C. Cho biết hộ số nở dài của sắt là 11.10^-6 K^-1.

A. Tăng xấp xỉ 3,6 mm.

B. Tăng xấp xỉ 1,2 mm.

C. Tăng xấp xỉ 4,8 mm.

D. Tăng xấp xỉ 3,3 mm.

Một thanh nhôm và một thanh thép ở 0°C có cùng độ dài là l₀. Khi nung nóng tới 100°C, độ dài của hai thanh chênh nhau 0,5 mm. Xác định độ dài l0 của hai thanh này ở 0°C. Cho biết hệ số nở dài của nhôm là 24.10^-6 K-1 và của thép là 11.10^-6 K^-1.

A. l₀ ≈ 0,38 m.

B. l₀ ≈ 5,0 m.

C. l₀ = 0,25 m.

D. l₀ = 1,5 m.

Đường sắt từ Hà Nội đến thành phố Hồ Chí Minh dài khoảng 1500 km khi nhiệt độ trung bình là 20°C. Về mùa hè khi nhiệt độ tăng lên tới 40°C thì đoạn đường sắt này dài thêm bao nhiêu? Cho biết hệ số nở dài của sắt là 11.10^-6 K^-1.

A. Xấp xỉ 200 m.

B. Xấp xỉ 330 m.

C. Xấp xỉ 550 m.

D. Xấp xỉ 150 m.

Một băng kép gồm hai lá kim loại thẳng, lá đồng ở dưới, là thép ở trên. Khi bị nung nóng thì:

A. Băng kép cong xuống dưới, vì đồng có hệ số nở dài lớn hơn thép.

B. Băng kép cong lên trên, vì thép có hệ số nở dài lớn hơn đồng.

C. Băng kép cong xuống dưới, vì đồng có hệ số nở dài nhỏ hơn thép 

D. Băng kép cong lên trên, vì thép có hệ số nở dài nhỏ hơn đồng

Khi đốt nóng một vành kim loại mỏng và đồng chất thì

A. Đường kính ngoài và đường kính trong tăng theo tỉ lệ như nhau

B. Đường kính ngoài và đường kính trong tăng theo tỉ lệ khác nhau

C. Đường kính ngoài tăng, đường kính trong không đổi

D. Đường kính ngoài tăng, đường kính trong giảm theo tỉ lệ như nhau

Một tấm hình vuông cạnh dài 50 cm ở 0⁰C, làm bằng một chất có hệ số nở dài là 16.10⁻⁶K⁻¹. Diện tích của tấm này sẽ tăng thêm 16cm² khi được nung nóng tới

A. 500⁰C

B. 200⁰C

C. 800⁰C

D. 100⁰C

Một thước kẹp có giới hạn đo 150 mm, được khắc độ chia ở 0⁰C. Xác định sai số tuyệt đối của thước kép này khi sử dụng nó để đo độ dài các vật ở 50⁰C trong hai trường hợp:

a) Thước kẹp được làm bằng thép có hộ số nở dài là 11.10⁻⁶K⁻¹

b) Thước kẹp được làm bằng hợp kim Inva (thép pha 36% niken) có hệ số nở dài là 0,9.10⁻⁶K⁻¹

Một thanh nhôm và một thanh đồng ở 100⁰C có độ dài tương ứng là 100,24 mm và 200,34 mm được hàn ghép nối tiếp với nhau. Cho biết hệ số nở dài của nhôm là  24.10⁻⁶K⁻¹ và của đồng là 17.10⁻⁶K⁻¹. Xác định hệ số nở dài của thanh kim loại ghép này.

Tại tâm của một đĩa tròn bằng thép có một lỗ thủng. Đường kính lỗ thủng 0⁰C bằng 4,99 mm. Tính nhiệt độ cần phải nung nóng đĩa thép để có thể vừa lọt qua lỗ thủng của nó một viên bi thép đường kính 5 mm ở cùng nhiệt độ đó? Cho biết hệ số nở dài của thép là 11.10⁻⁶K⁻¹

Một thanh thép ở 200C có tiết diện 4cm² và hai đầu của nó được gắn chặt vào hai bức tường đối diện. Xác định lực do thanh thép tác dụng lên hai bức tường nếu nó bị nung nóng đến 200⁰C ? Cho biết suất đàn hồi của thép 21,6.10¹⁰Pa và hệ số nở dài của nó là 11.10⁻⁶K⁻¹

Khi tiến hành thí nghiệm khảo sát sự nở dài vì nhiệt của vật rắn, các kết quả đo độ dài ℓ₀ của thanh thép  ở và độ nở dài Δℓ của nó ứng với độ tăng nhiệt độ t (tính từ 0⁰C đến t⁰C) được ghi trong Bảng 36.1 :

a) Tính độ dãn dài tỉ đối Δℓ/ℓ₀ của thanh thép ở những nhiệt độ t khác nhau được ghi trong Bảng 36.1.

b) Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ dãn dài tỉ đối Δℓ/ℓ₀ vào nhiệt độ t của thanh thép.

c) Dựa vào đồ thị vẽ được, tính giá trị trung bình của hệ số nở dài α của thanh thép.

Một tấm đồng hình vuông ở 0⁰C có cạnh dài 50 cm. Khi bị nung nóng tới nhiệt độ t0C, diện tích của đồng tăng thêm 17cm². Tính nhiệt độ nung nóng t⁰C của tấm đồng. Hệ số nở dài của đồng là 17.10⁻⁶K⁻¹.

Xác định độ dài của thanh thép và của thanh đồng ở 0⁰C sao cho ở bất kì nhiệt độ nào thanh thép luôn dài hơn thanh đồng một đoạn bằng 50 mm. Cho biết hệ số nở dài của đồng là 16.10⁻⁶K⁻¹ và của thép là 12.10⁻⁶K⁻¹