Giải bài tập Vật lý 6 Bài 19: Sự nở vì nhiệt của chất lỏng

SỤ Nở VI NHIỆT CỦA CHẤT LỦNG
A- KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
Chất lỏng nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.
Các chất lỏng khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.
Lưu ỷ : Chất lỏng bao giờ cũng phải đựng trong một bình chứa bằng chất rắn. Khi được nung nóng thì cả bình chứa và chất lỏng trong bình đều nở ra. Do đó sự nở của chất lỏng mà chúng ta quan sát được trong thí nghiệm vẽ ở hình 19.1 và 19.2 SGK được gọi là sự nở biểu kiến, trong đó sự nở của bình đựng không được tính đến. Tuy nhiên, ở trình độ lớp 6 không cần phân biệt sự nở biểu kiến và sự nở thật của chất lỏng.
Nguyên nhân của sự nở bất thường của nước là sự thay đổi cách sắp xếp của các phân tử nước thành những nhóm có tính chất ổn định khác nhau ở những nhiệt độ khác nhau. Ở 4°c các nhóm sắp xếp chật xít nhất là những nhóm ổn định nhất. Ở những nhiệt độ thấp hơn, trong nước bắt đầu hình thành những
tinh thể băng kém chặt xít hơn, nằm rải rác khắp nơi.
4
B - HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI TRONG SGK VÀ BÀI TẬP TRONG SBT
Cl. Mực nước dâng lên, vì nước nóng Ịên, nở ra.
C2. Mực nước hạ xuống, vì nước lạnh đi, co lại.
C3. Các chất lỏng khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.
C4. (1) —tăng;
- giảm;
— không giống nhau.
C5. Vì khi bị đun nóng, nước trong ấm nở ra và tràn ra ngoài.
C6. Câu trả lời này khá phức tạp, vì liên quan đến áp suất của chất khí trên mặt thoáng của chất lỏng chứa trong chai. HS lớp 6 chưa được học áp suất nên
chỉ có thể trả lời một cách đơn giản là : "Để tránh tình trạng nắp bật ra khi chất lỏng đựng trong chai nở vì nhiệt”, vì chất lỏng khi nở, bị nắp chai cản trở, nên gây ra lực lớn đẩy bật nắp ra.
C7. Mực chất lỏng trong ống nhỏ dâng lên nhiều hơn. Vì thể tích chất lỏng ở hai bình tăng lên như nhau nên ở ống có tiết diện nhỏ hơn thì chiều cao cột chất lỏng phải lớn hơn.
c. Thể tích của chất lỏng tăng.
B. Khối lượng riêng của chất lỏng giảm.
Khi đun, thoạt tiên mực nước trong ống tụt xuống một chút, sau đó mới dâng lên cao hơn mức ban đầu.
Bởi vì, bình thuỷ tinh tiếp xúc với ngọn lửa trước, nở ra làm cho chất lỏng trong ống tụt xuống. Sau đó, nước cũng nóng lên và nở ra. Vì nước nở nhiều hơn thuỷ tinh, nên mực nước trong ống lại dâng lên và dâng lên cao hơn mức ban đầu.
Vì thể tích của bình phụ thuộc nhiệt độ. Trên bình ghi 20°C, có nghĩa là các giá trị về thể tích ghi trên bình chỉ đúng ở nhiệt độ trên. Khi đổ chất lỏng ở nhiệt độ khác 20°C vào bình thì giá trị đo được không hoàn toàn chính xác. Tuy nhiên sai số này rất nhỏ, không đáng kể với các thí nghiệm không đòi hỏi độ chính xác cao.
19.5*. Vì chai có thể bị vỡ, do nước khi đông đặc lại thành nước đá, thì thể tích tăng.
19.6.
1. Bảng tính độ tang thê tích (so với vo) theo nhiệt độ.
Nhiệt độ (°C)
Thể tích
(cm3)
Độ tăng thể tích
(cm3)
0
vo =1000
AV0 = 0
10
Vj = 1011
AV, = 11
20
v2 = 1022
AV2 = 22
30
v3= 1033
AV3 = 33
40
v4= 1044
AV4 = 44
2. Đồ thị độ tăng thể tích theo nhiệt độ (Hình 19.1)
Nếu dùng các dấu cộng để ghi độ tăng thể tích ứng với nhiệt độ, thì các dấu cộng nằm trên một đường thẳng (Hình 19.1G).
Có thể dựa vào đường biểu diễn này để tiên đoán độ tăng thể tích ở 25°c như trên hình 19.1.
Độ tãng thể tích ứng với 25°c vào khoảng 27 cm3.
19.11*. Theo đề bài, ở o°c 800 kg rượu có thể tích là vo = 1 m3.
Khi nhiệt độ tăng thêm Atọ = l°c thì thể tích của rượu tăng thêm :
AVo=O,OOlVo
Vậy thể tích của lượng rượu đó ở 50°C là :
vo + (50.AVo) = 1 + (50.0,001) = 1,05 m3
Từ đó ta suy ra khối lượng riêng của rượu ở 50°C là :
m _ 800	3
D = — = ——- « 762kg/m
V 1,05
a) Thể tích chất lỏng tăng thêm 5 cm3.
b) Kết quả đo không thật chính xác vì đã bỏ qua sự nở vì nhiệt của bình và ống thuỷ tinh chứa nước.
19.13. a) l°c; b) 4°c;
7°c;
thể tích của nước ở 4°c nhỏ nhất.
c - BÀI TẬP BỔ SUNG
19a. Vì sao khi đun nước ta không nên đổ nước thật đầy ấm ?
19b. Khi nóng lên thì cả thuỷ ngân lẫn thuỷ tinh làm nhiệt kế đều dãn nở. Vì sao thuỷ ngân vẫn dâng lên trong ống nhiệt kế ?
19c. Sự dãn nở vì nhiệt của nước khác thuỷ ngân và dầu ở điểm cơ bản nào ?