Thế nào là sự nở vì nhiệt?

Chúng tôi xin giới thiệu bài Thế nào là sự nở vì nhiệt? được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Vật lý lớp 6. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: Thế nào là sự nở vì nhiệt?

Trả lời

Sự tăng (hay giảm) kích thước hay thể tích của các vật khi nhiệt độ tăng lên hay giảm đi gọi là sự nở vì nhiệt.

1. Sự nở vì nhiệt của chất rắn

- 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 nở 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.

2. Sự nở vì nhiệt của chất lỏng

Giống với chất rắn. Khi nhiệt độ thay đổi, chất lỏng cũng có sự nở ra và co lại khác nhau. Lý thuyết sự nở vì nhiệt của chất lỏng được thí nghiệm và ghi lại như sau:

Chất lỏng nở ra khi nóng lên: Khi có nhiệt độ cao tiếp xúc với chất lỏng hoặc nhiệt độ môi trường xung quanh tăng lên. Chất lỏng có xu hướng nở ra. Tùy thuộc vào nhiệt độ cao đến mức nào, sự thay đổi của chất lỏng sẽ có sự khác nhau.

Chất lỏng co lại khi lạnh đi: Nếu chất lỏng đang ở nhiệt độ khá cao, từ từ giảm nhiệt độ. Chất lỏng có xu hướng co lại. Điều này đã được các nhà vật lý học làm thí nghiệm chứng minh. Tùy theo mức nhiệt giảm thấp đến đâu, mức độ co lại của chất lỏng sẽ thay đổi.

Tuy nhiên, sự thay đổi của chất lỏng khó có thể quan sát được. Bởi lẽ, chất lỏng luôn được đựng trong vật cứng. Khi nung nóng, hoặc làm tăng nhiệt độ của chất lỏng. Thì vật cứng đựng chất lỏng cũng tiếp nhận nhiệt độ và nở ra. Sự nở vì nhiệt của chất rắn đã được chúng tôi đề cập đến ở bài viết trước.

Sự nở vì nhiệt của chất lỏng được giải thích theo công thức

Chất lỏng nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi. Nghĩa là:

+ Khi tăng nhiệt độ:

– Thể tích (V) của chất lỏng tăng.

– Khối lượng (m), trọng lượng (P) của chất lỏng không đổi.

– Khối lượng riêng (D), trọng lượng riêng (d) của chất lỏng giảm

+ Khi giảm nhiệt độ:

– Thể tích (V) của chất lỏng giảm.

– Khối lượng (m), trọng lượng (P) của chất lỏng không đổi.

– Khối lượng riêng (D), trọng lượng riêng (d) của chất lỏng tăng.

Đặc điểm sự nở vì nhiệt của chất lỏng

- Chất lỏng hay chất rắn đều có những đặc điểm riêng theo sự nở vì nhiệt. Chúng ta cần nhớ những đặc điểm sau đây:

- Chất lỏng khác nhau nở vì nhiệt khác nhau. Điều này giống với định lý của chất rắn. Các chất lỏng khác nhau mang theo những cấu tạo phân tử khác nhau. Nên khi nhiệt độ tăng lên, sự thay đổi trong vị trí phân tử dẫn đến sự thay đổi về thể tích. Có thể hiểu đơn giản, rượu và nước là hai chất lỏng khác nhau. Nên khi cùng nâng cao đến một nhiệt độ nhất định, rượu và nước có sự nở khác nhau.

- Chất lỏng nở vì nhiệt nhiều hơn chất rắn. Điều này không thể kiểm tra bằng mắt thường mà bắt buộc phải dùng thí nghiệm. Những thí nghiệm thực tế đã được các nhà khoa học chứng minh.

3. Sự nở về nhiệt của chất khí

Cũng giống như chất lỏng và chất rắn, chất khí cũng có sự giãn nở khi nhiệt độ tăng giảm. Lý thuyết nói về sự nở vì nhiệt của chất khí có phần tương tự hai chất còn lại.

Các chất khí đều nở ra khi nóng lên và co lại khi lạnh đi.

Khi nhiệt độ tiếp xúc với chất khí tăng lên. Dẫn đến nhiệt độ của chất khí cũng tăng lên. Lúc này chất khí sẽ có sự giãn ra. Hay nói cách khác, thể tích của chất khí giãn ra khi nhiệt độ tăng lên. Trái lại, khi nhiệt độ của chất khi đang cao, dần dần hạ xuống. Phần thể tích của chất khí lúc này cũng giảm đi. Tùy theo nhiệt độ giảm đi là bao nhiêu, chất khí có sự biến đổi khác biệt.

4. Ứng dụng thực tế

Khi đun nước sôi và nước chuyển thành thể khí. Đôi khi phần nắp của xoong, hay nồi đun có thể bị khí đẩy lên. Đây chính là sự nở vì nhiệt của chất khí khi nhiệt độ tăng lên cao. Với hiện tượng thực tế này, có thể dễ dàng nhìn thấy. Sự nở vì nhiệt của khí vẫn là sự nở khối.

Đặc điểm sự nở vì nhiệt của chất khí

Đặc điểm sự nở vì nhiệt của chất khí khác với chất rắn hay lỏng. Nếu như ở hay chất rắn và lỏng, sự nở vì nhiệt của các chất khác nhau là khác nhau. Thì đến với chất khí, mọi chất khí đều có sự nở vì nhiệt giống nhau. Chất khí có sự nở vì nhiệt lớn hơn hẳn so với chất rắn, chất lỏng. Đó cũng chính là lý do vì sao, chúng ta có thể dễ dàng quan sát hiện tượng.

----------------------------------------

Như vậy chúng tôi đã giới thiệu các bạn tài liệu Thế nào là sự nở vì nhiệt?. Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Vật Lý lớp 6, Giải bài tập môn Vật lý lớp 6, Giải vở bài tập Vật Lý 6, Tài liệu học tập lớp 6, ngoài ra các bạn học sinh có thể tham khảo thêm đề học kì 1 lớp 6 và đề thi học kì 2 lớp 6 mới nhất được cập nhật.