Tháp Ép-phen (Eiffel) ở Pari, Thủ đô nước Pháp là tháp bằng thép nổi tiếng thế giới. Các phép đo chiều cao tháp vào ngày 01/01/1890 và ngày 01/7/1890 cho thấy trong vòng 6 tháng tháp cao thêm hơn 10cm. Tại sao lại có sự kì lạ đó? Không lẽ tháp bằng thép lại có thể “lớn lên” được?
Bài viết về sự nở vì nhiệt của chất rắn dưới đây sẽ là lời giải thích cho hiện tượng trên.
1. Thí nghiệm sự giãn nở vì nhiệt của chất rắn
– Dụng cụ gồm một quả cầu và một vòng đều bằng kim loại như hình sau:
– Trước khi hơ nóng quả cầu bằng kim loại lọt qua vòng kim loại
– Dùng đèn còn hơ nóng quả cầu kim loại trong 3 phút, thì quả cầu không lọt qua vòng kim loại.
– Nhúng quả cầu hơ nóng vào nước lạnh, thì ta thấy quả cầu lại lọt qua vòng kim loại.
2.Giải thích hiện tượng giãn nở vì nhiệt của chất rắn
• CâuC1 trang 58 SGK Vật Lý 6:Tại sao khi hơ nóng thì quả cầu lại không lọt qua vòng kim loại?
*Trả lời:Khi hơ nóng quả cầu nở ra, thể tích của nó tăng lên, quả cầu không lọt qua vòng kim loại.
•CâuC2 trang 58 SGK Vật Lý 6:Tại sao khinhúng vào nước lạnh thì quả cầu lạilọt qua vòng kim loại?
*Trả lời:Khiđược nhúng vào nước lạnh, quả cầu nguội đi nên co lại (thể tích giảm) nên quả cầu nhỏ hơn lúc hơ nóng, do đó nó lọt qua đươc vòng kim loại.
3. Kết luận
– Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi
– Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau
4. Vận dụng
* Câu C5 trang 59 SGK Vật Lý 6:Ở đầu cán (chuôi) dao, liềm bằng gỗ, thường có một đai bằng sắt, gọi là cái khâu. Dùng để giữ chặt lưỡi dao hay lưỡi liềm. Tại sao khi lắp khâu, người thợ rèn phải nung nóng khâu rồi mới tra vào cán?
* Lời giải:
–Khi lắp khâu sắt vào cán dao, liềm bằng gỗ, người thợ rèn phải nung nóng khâu để khâu nở rộng ra dễ tra vào cán, khi nguội đi khâu co lại bám chặt vào cán dao làm cho dao, liềm được gắn chặt vào cán hơn.
* Câu C6 trang 59 SGK Vật Lý 6:Hãy nghĩ cách làm cho quả cầu trong thí nghiệm ở mục 1 (hình 18.1 SGK), dù đang nóng vẫn có thể lọt qua vòng kim loại. Hãy làm thí nghiệm kiểm chứng.
* Lời giải:
– Ta có thể làm cho quả cầu trong thí nghiệm trên dù đang nóng vẫn có thể lọt qua vòng kim loại bằng cách nung nóng vòng kim loại.
* Câu C7 trang 59 SGK Vật Lý 6:Hãy tự trả lời câu hỏi đã nêu ở đầu bài học. Biết rằng ở Pháp, tháng 1 đang là mùa đông, còn tháng 7 đang là mùa hạ.
* Lời giải:
–Ở Pháp, tháng Một đang là mùa Đông, tháng Bảy là mùa hạ, do đó tháng Bảy nóng hơn tháng Một (tức nhiệt độ ngoài trời tháng 7 cao hơn tháng 1). Mà thép giãn nở theo nhiệt độ tăng, do đó vào tháng 7 tháp Ép-phen sẽ cao hơn so với tháng 1 (cao thêm l0cm).
Như vậy, với bài viết về sự giãn nở của chất rắn trong nội dung vật lý 6 các em cần nhớ các ý chính sau:
+ Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.
+ Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.
>Lưu ý:Đối với vật rắn, người ta phân biệt sự n ở dài và sự nở khối.
Khi nhiệt độ thay đổi thì kích thước của vật rắn theo mọi phương đều thay đổi. Nếu ta xét sự thay đổi kích thước của của vật rắn chỉ theo một phương nào đó, thì ta có sự nở dài của vật rắn.
Trong thực tế, người ta khảo sát sự nở dài bằng cách khảo sát sự thay đổi chiều dài của một thanh rắn theo nhiệt độ, mà không quan tâm đến sự thay đổi tiết diện ngang của thanh
Trong các bảng số vật lí người ta ghi hệ số nở dài, chứ không ghi hệ số nở khối của chất rắn.
