Giải bài tập SBT Vật lý 6 Bài 18: Sự nở vì nhiệt của chất rắn

Hiện tượng nào sau đây sẽ xảy ra khi nung nóng một vật rắn?

A. Khối lượng của vật tăng.

B. Khối lượng của vật giảm.

C. Khối lượng riêng của vật tăng.

D. Khối lượng riêng của vật giảm

Phương pháp giải

- Dựa vào công thức tính khối lượng riêng: D= m/V

- D tỉ lệ nghich với V, nên khi V tăng thì D giảm

Hướng dẫn giải

Ta có D= m/V

Khi nung nóng một vật rắn, khối lượng vật không đổi nhưng thể tích tăng lên nên khối lượng riêng của vật giảm.

Chọn D

Một lọ thủy tinh được đậy bằng nút thủy tinh. Nút bị kẹt. Hỏi phải mở nút bằng cách nào trong các cách sau đây?

A. Hơ nóng nút.                                    

B. Hơ nóng cổ lọ.

C. Hơ nóng cả nút và cổ lọ.                

D. Hơ nóng đáy lọ. 

Phương pháp giải

Dựa vào sự nở vì nhiệt của thủy tinh để hơ nóng, từ đó mở được nút

Hướng dẫn giải

Một lọ thủy tinh được đậy bằng nút thủy tinh. Nút bị kẹt ta có thể mở nút bằng cách cách hơ nóng cổ lọ. Vì khi hơ nóng, cổ lọ nở ra, làm lỏng nút, khi đó ta mở được. 

Chọn B 

Hãy đưa vào bảng ghi độ nở dài tính ra micromet (1 micromet = 0,001 milimet) của các thanh dài 1m, làm bằng các chất khác nhau, khi nhiệt độ tăng thêm 1^oC để trả lời các câu hỏi sau:

1. Người ta phải dùng dây dẫn điện bằng chất nào trong các chất sau đây, xuyên qua cổ bóng đèn điện làm bằng thủy tinh thường để chỗ hàn luôn luôn được kín?

A.Sắt

B.Đồng

C.Hợp kim platinit

D.Nhôm

2. Tại sao đổ nước nóng vào cốc bằng thủy tinh chịu lửa thì cốc không bị vỡ còn đổ nước nóng vào cốc thủy tinh thường thì cốc dễ bị vỡ?

Phương pháp giải

1. Dựa vào sự tương đồng về độ nở dài của các thanh để chọn loại dây dẫn điện

2. Để giải thích cần ghi nhớ: thủy tinh chịu lửa nở ra vì nhiệt ít hơn thủy tinh thường tới 3 lần

Hướng dẫn giải

1. Người ta sẽ dùng dây dẫn điện bằng hợp kim platinit vì hợp kim platinit và thủy tinh thường nở vì nhiệt gần giống nhau nên chỗ hàn sẽ luôn được kín.

Chọn C 

2. Đổ nước nóng vào cốc bằng thủy tinh chịu lửa thì cốc không bị vỡ còn đổ nước nóng vào cốc thủy tinh thường thì cốc dễ bị vỡ vì thủy tinh chịu lửa nở ra vì nhiệt ít hơn thủy tinh thường tới 3 lần.

Hình 18.1 vẽ dụng cụ thí nghiệm chứng minh sự nở dài của vật rắn.Thanh ngang đặt vừa khít vào giá đo khi cả hai đều ở nhiệt độ trong phòng (H.18.1).

a) Tại sao khi hơ nóng thanh ngang, ta lại không thể đưa được thanh này vào giá đo? 

b) Hãy tìm cách đưa thanh ngang đã bị hơ nóng vào giá đo mà không cần phải làm nguội thanh này.

Phương pháp giải

a) Vận dụng lí thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn để giải thích vì sao không thể đưa được thanh này vào giá đo

b) Để đưa thanh ngang đã bị hơ nóng vào giá đo  có thể cùng lúc hơ nóng cả giá đo và thanh ngang

Hướng dẫn giải

a) Khi hơ nóng thanh ngang, ta không thể đưa được thanh này vào giá đo vì thanh đã nở ra.

b) Để đưa thanh ngang đã bị hơ nóng vào giá đo mà không cần phải làm nguội thanh này ta có thể cùng lúc hơ nóng cả giá đo và thanh ngang.  

Khi làm lạnh vật rắn thì khối lượng riêng của vật tăng vì

A. khối lượng của vật tăng, thể tích của vật giảm.

B. khối lượng của vật giảm, thể tích của vật giảm.

C. khối lượng của vật không đổi, thể tích của vật giảm. 

D. khối lượng của vật tăng, thể tích của vật không đổi.

Phương pháp giải

Dựa vào công thức tính khối lượng riêng: D = m/V, vì V tỉ lệ nghịch với D nên khi D tăng thì V giảm

Hướng dẫn giải

Khi làm lạnh vật rắn thì khối lượng của vật không đổi, thể tích của vật giảm.

Theo công thức: D = m/V, thì khối lượng riêng của vật tăng. 

Chọn C 

Khi nung nóng vòng kim loại vẽ ở hình 18.2 thì

A. bán kính R₁ tăng, bán kính R₂ giảm

B. Bán kính R₂ tăng, bán kính R₁ giảm

C. Chiều dày d giảm

D. Cả R₁, R₂ và d đều tăng

Phương pháp giải

Để trả lời cần ghi nhớ R₁ và R₂ là bán kính trong và ngoài của cùng 1 vòng kim loại nên khi nung nóng R₁ và R₂ đều tăng

Hướng dẫn giải

Khi nung nóng vòng kim loại vẽ ở hình 18.2 thì cả R₁, R₂ và d đều tăng

Chọn D

Khi nhiệt độ thay đổi, các trụ bê-tông cốt thép không bị nứt vì

A. bê-tông và thép không bị nở vì nhiệt.

B. bê-tông nở vì nhiệt nhiều hơn thép,

C. bê-tông nở vì nhiệt ít hơn thép.

D. bê-tông và thép nở vì nhiệt như nhau

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ: Khi nhiệt độ thay đổi, bê-tông và thép nở vì nhiệt như nhau.

Hướng dẫn giải

Khi nhiệt độ thay đổi, các trụ bê-tông cốt thép không bị nứt vì bê-tông và thép nở vì nhiệt như nhau.

Chọn D

Ba thanh, một bằng đồng, một bằng nhôm, một bằng sắt, có chiều dài bằng nhau ở 0^oC. Khi nhiệt độ của ba thanh cùng tăng lên tới 100^oC, thì

A. chiều dài ba thanh vẫn bằng nhau.

B. chiều dài thanh nhôm nhỏ nhất,

C. chiều dài thanh sắt nhỏ nhất.

D. chiều dài thanh đồng nhỏ nhất.

Phương pháp giải

Dựa vào lí thuyết sự nở vì nhiệt của chất rắn: Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.

Hướng dẫn giải

Nếu ba thanh, một bằng đồng, một bằng nhôm, một bằng sắt, có chiều dài bằng nhau ở ^oC. Khi nhiệt độ của ba thanh cùng tăng lên tới 100^oC, thì chiều dài thanh sắt nhỏ nhất vì sự nở ra vì nhiệt của thanh sắt là nhỏ nhất, sau đó là thanh đồng, dài nhất là thanh nhôm.

Chọn C

Một quả cầu bằng nhôm bị kẹt trong một vòng bằng sắt. Để tách quả cầu ra khỏi vòng, một học sinh đem hơ nóng cả quả cầu và vòng. Hỏi bạn đó có tách được quả cầu ra khỏi vòng không? Tại sao?

Phương pháp giải

Để giải thích cần ghi nhớ: Nhôm nở vì nhiệt nhiều hơn sắt

Hướng dẫn giải

Không tách được vì quả cầu bằng nhôm nở vì nhiệt nhiều hơn sắt nên khi bị hơ nóng càng bị siết chặt hơn vào vòng sắt.

Có hai cốc thủy tinh chồng khít vào nhau. Một bạn học sinh định dùng nước nóng và nước đá để tách hai cốc ra. Hỏi bạn đó phải làm thế nào?

Phương pháp giải

Dựa vào nguyên lí sự nở vì nhiệt của chất rắn: nóng: nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi

Hướng dẫn giải

Bạn đó phải làm như sau: dùng nước đá đổ vào cốc trong, ngâm cốc ngoài vào nước nóng. Làm như vậy thì cốc trong co lại, cốc ngoài giãn ra và chúng tách nhau ra.

Khi nhiệt độ tăng thêm 1^oC thì độ dài của một dây đồng dài 1m tăng thêm 0,017mm. Nếu độ tăng độ dài do nở vì nhiệt tỉ lệ với độ dài ban đầu và độ tăng nhiệt độ của vật thì một dây điện bằng đồng dài 50m ở nhiệt độ 20^oC, sẽ có độ dài bằng bao nhiêu ở nhiệt độ 40^oC?

Phương pháp giải

- Dựa vào độ tăng độ dài do nở vì nhiệt tỉ lệ với độ dài ban đầu và độ tăng nhiệt độ của vật để tính độ dài tăng thêm khi tăng nhiệt độ từ 20^oC đến 40^oC

- Độ dài dây ở 40^oC = Độ dài dây ở 20^oC + Độ dài tăng thêm

Hướng dẫn giải

Vì độ tăng độ dài do nở vì nhiệt tỉ lệ với độ dài ban đầu và độ tăng nhiệt độ của vật nên ta có:

Độ dài tăng thêm của dây đồng khi tăng nhiệt độ từ 20^oC đến 40^oC là:

50 x 0,017 x (40 – 20) = 17mm = 0,017m.

Độ dài của dây đồng ở 40^oC là: 50 + 0,017 = 50,017m.