Bài 26. Sự nở vì nhiệt trang 123, 124, 125, 126, 127 Khoa học tự nhiên 8 - Cánh diều

KĐ

Tháp Eiffel (hình 26.1) được xây dựng tại Paris (Pa-ri) nước Pháp, là một công trình kiến trúc nổi tiếng toàn cầu. Tháp được làm bằng sắt. Khi xây xong tháp cao 325 m. Vào mùa đông và mùa hè, tháp có chiều cao chênh lệch khoảng 17 cm. Vì sao lại xảy ra hiện tượng như vậy?

Phương pháp giải:

Dựa vào những kinh nghiệm và tìm hiểu trong cuộc sống cũng như internet để đưa ra dự đoán.

Lời giải chi tiết:

Hiện tượng chênh lệch chiều cao của Tháp Eiffel giữa mùa đông và mùa hè có thể được giải thích bằng các yếu tố như sự co giãn và giãn nở của vật liệu và ảnh hưởng của nhiệt độ.

Tháp Eiffel được làm bằng thép, một vật liệu có tính chất co giãn và giãn nở theo nhiệt độ. Vào mùa đông, nhiệt độ thấp hơn so với mùa hè, làm cho vật liệu co lại và chiều cao của Tháp Eiffel giảm đi khoảng 17 cm. Trong khi đó, vào mùa hè, nhiệt độ cao hơn, vật liệu giãn nở và chiều cao của Tháp Eiffel tăng lên.

CH

Khi nhận thêm hay mất bớt năng lượng nhiệt, kích thước của vật thay đổi thế nào?

Lời giải chi tiết:

Khi nhận thêm hay mất bớt năng lượng nhiệt, kích thước của vật tăng khi nhiệt độ của vật tăng, giảm khi nhiệt độ của vật giảm.

TN

Trong thí nghiệm (hình 26.2), sau khi được làm nóng, chiều dài của thanh đồng và thanh nhôm tăng thêm là bao nhiêu? Độ tăng chiều dài của thanh nào lớn hơn?

Lời giải chi tiết:

- Dựa vào thí nghiệm, kết quả tham khảo: thanh đồng tăng khoảng 1.8mm còn thanh nhôm tăng khoảng 2,4mm.

- Độ tăng chiều dài của thanh nhôm lớn hơn.

CH

Chiều cao của tháp Eiffel vào mùa đông hay mùa hè lớn hơn? Vì sao?

Lời giải chi tiết:

Chiều cao của tháp Eiffel vào mùa hè lớn hơn. Vì vào mùa hè, nhiệt độ cao hơn, vật liệu giãn nở và chiều cao của Tháp Eiffel tăng lên.

TN

So sánh mực chất lỏng ở mỗi bình sau khi đổ nước nóng vào khay trong thí nghiệm hình 26.3.

Lời giải chi tiết:

Mực chất lỏng ở mỗi bình sẽ tăng dần theo thứ tự: Nước, dầu, rượu.

CH 1

Chất lỏng và chất khí nở vì nhiệt như thế nào?

Lời giải chi tiết:

Chất lỏng và chất khí đều có tính chất nở khi được nhiệt độ tăng lên. Tính chất này được gọi là sự giãn nở nhiệt độ hoặc sự mở rộng nhiệt độ.

Khi một chất lỏng hay khí được nhiệt độ tăng lên, các phân tử bên trong chất này bắt đầu di chuyển nhanh hơn, gây ra sự chuyển động nhiều hơn và tạo áp suất lên các vách chứa chất này. Áp suất này sẽ tạo ra một lực đẩy lên các bề mặt của vách chứa, dẫn đến việc chất này nở ra.

LT

Chuẩn bị dụng cụ như hình 26.3, nếu đổ nước lạnh vào khay, hãy dự đoán sự thay đổi mực chất lỏng ở mỗi bình, sau đó làm thí nghiệm kiểm chứng dự đoán của em.

Lời giải chi tiết:

Mực nước trong chai nước sẽ giảm nhiều nhất, rượu sẽ giảm ít hơn nước, và dầu sẽ giảm ít nhất.

CH 2

Dựa vào bảng 26.1, hãy nhận xét về sự nở vì nhiệt của các chất khí ở điều kiện áp suất không đổi.

Lời giải chi tiết:

Chất khí có thể nở rất nhiều, và khi nhiệt độ tăng lên đáng kể, chất khí có thể nở tới hàng trăm lần kích thước ban đầu của nó.

LT

1. Nêu một ví dụ về ứng dụng sự nở vì nhiệt của chất khí và giải thích.

2. Ở nhiệt độ bình thường khoảng 20oC thanh băng kép có hình dạng thẳng như trong hình 26.5a.

- Nếu làm nóng thanh như ở hình 26.5b thì thanh thay đổi hình dạng như thế nào?

- Lắp thanh vào mạch điện hình 26.5c, sau đó làm nóng thanh thì có hiện tượng gì xảy ra?

Lời giải chi tiết:

1. Khinh khí cầu. Những chiếc khinh khí cầu có thể bay lên nhờ không khí khi được đốt nóng giãn nở ra. Khiến cho khinh khí cầu nhẹ hơn và có thể bay lên cao.

2. 

- Nếu làm nóng thanh như ở hình 26.5b thì thanh kim loại sẽ cong lên.

- Lắp thanh vào mạch điện hình 26.5c, sau đó làm nóng thanh thì có hiện tượng băng kép cong về phía thanh nở ít hơn, vì vậy thanh kép được sử dụng để đóng ngắt tự động mạnh điện khi nhiệt độ thay đổi

VD

Lọ thuỷ tinh có nắp xoay bằng sắt khi đề lâu ngày, rất khó dùng tay mở nắp. Nếu hơ nóng nắp sắt này rồi mới xoay thì xoay dễ dàng hơn. Giải thích vì sao?

Lời giải chi tiết:

Vì lọ và nắp được làm bằng hai loại vật liệu khác nhau, do đó chúng có hệ số giãn nở khác nhau. Vật liệu sắt sẽ giãn nở nhiều hơn thuỷ tinh khi được nhiệt lên, vì vậy khi bạn hơ nóng nắp sắt, nó sẽ giãn nở nhiều hơn lọ thuỷ tinh. Khi nắp sắt được giãn nở đủ, thì với lực xoay thường, nắp sẽ xoay dễ dàng hơn và dễ mở hơn.