Bài 21: Bài tập một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt

Câu 1: Ba bình 1, 2, 3 (hình a) có cùng dung tích, nút có cắm các ống thủy tinh đường kính trong bằng nhau. Bình 1 đựng đầy nước, bình 2 đựng đầy rượu, bình 3 đựng đầy dầu hỏa. Tăng nhiệt độ của ba bình cho tới khi mực chất lỏng trong ba ống thủy tinh dâng lên bằng nhau (hình b). Khi đó:

A.   Nhiệt độ ba bình như nhau

B.    Bình 1 có nhiệt độ thấp nhất

C.    Bình 2 có nhiệt độ thấp nhất

D.   Bình 3 có nhiệt độ thấp nhất

Lời giải:

Ta có:

+      Chất lỏng nở ra khi nóng lên và co lại khi lạnh đi

+      Độ nở vì nhiệt của rượu lớn hơn của dầu hỏa, của dầu hỏa lớn hơn của nước

Rượu có độ nở vì nhiệt nhiều nhất nên để thể tích 3 bình bằng nhau thì bình rượu có nhiệt độ thấp nhất

Đáp án cần chọn là: C

Câu 2: Ba bình cầu có cùng dung tích, nút có cắm các ống thủy tinh đường kính trong bằng nhau. Bình 1 đựng nước, bình 2 đựng rượu, bình 3 đựng đầy dầu hỏa. Tăng nhiệt độ 3 bình đến 80 độ C  . Bình nào có mực chất lỏng trong ống thủy tinh dâng lên cao nhất, biết ban đầu nhiệt độ các bình là  20 độ C và mực chất lỏng giữa các bình là bằng nhau.

A.   Bình đựng nước

B.    Bình đựng dầu hỏa

C.    Bình đựng rượu

D.   Ba bình đều bằng nhau

Lời giải:

Ta có:

+      Chất lỏng nở ra khi nóng lên và co lại khi lạnh đi

+      Độ nở vì nhiệt của rượu lớn hơn của dầu hỏa, của dầu hỏa lớn hơn của nước

Rượu có độ nở vì nhiệt nhiều nhất nên mực chất lỏng dâng lên trong bình rượu cao nhất

Đáp án cần chọn là: C

Câu 3: Khối lượng riêng của rượu ở  0 độ C là 800kg/m3 . Khối lượng riêng của rượu ở 50 độ C  có giá trị là bao nhiêu? Biết rằng khi nhiệt độ tăng thêm 1 độ C  thì thể tích của rượu tăng thêm 1/1000  thể tích của nó ở 0 độ C  .

A.    762kg/m3 

B.     800kg/m3 

C.     738kg/m3 

D.    840kg/m3 

Lời giải:

Xét 1 mét khối  rượu ở  0 độ C thì có khối lượng 800kg

Vậy thể tích của   rượu ở   là  V=V0+11000V0.t=1+11000.1.50=1,05m3

Khối lượng riêng của rượu ở   là:  D'=mV=8001,05=761,9kg/m3≈762kg/m3 

Đáp án cần chọn là: A

Câu 4: Khối lượng riêng của dầu hỏa ở  0 độ C là 800kg/m3 . Khối lượng riêng của dầu hỏa ở  500C  có giá trị là bao nhiêu? Biết rằng khi nhiệt độ tăng thêm   thì thể tích của dầu hỏa tăng thêm 0,055 thể tích của nó ở 0 độ C .

A.    762kg/m3 

B.     800kg/m3 

C.     758kg/m3 

D.    840kg/m3 

Lời giải:

Xét  1m3  dầu hỏa ở 0 độ C  thì có khối lượng 800kg

Vậy thể tích của 1m3   rượu ở  500C  là  

Khối lượng riêng của dầu hỏa ở 50 độ C  là:  

Đáp án cần chọn là: C

Câu 5: Chọn phát biểu đúng?

A.   Sự co dãn vì nhiệt khi bị ngăn cản không gây ra lực

B.    Sự co dãn vì nhiệt khi bị ngăn cản gây ra các lực có cường độ rất nhỏ

C.    Sự co dãn vì nhiệt khi bị ngăn cản có thể gây ra những lực rất lớn

D.   Sự co dãn vì nhiệt  khi không bị ngăn cản gây ra những lực rất lớn

Lời giải:

Sự co dãn vì nhiệt khi bị ngăn cản có thể gây ra những lực rất lớn

Đáp án cần chọn là: C

Câu 6: Băng kép hoạt động dựa trên hiện tượng:

A.   Chất rắn bị nung nóng đều nở ra

B.    Chất rắn khi làm lạnh sẽ bị co lại

C.    Sự nở vì nhiệt khác nhau của các chất rắn

D.   Chất rắn co dãn vì nhiệt ít hơn chất lỏng

Lời giải: 

Ta có: Băng kép (hay còn gọi là thanh lưỡng kim) khi bị đốt nóng hoặc làm lạnh đều cong lại

+      Khi bị đốt nóng, băng kép sẽ bị cong về phía kim loại có độ dãn nở thấp hơn

+      Khi được làm lạnh, băng kép cũng sẽ bị cong theo chiều ngược lại – nghĩa là cong về phía kim loại có độ dãn nở nhiều hơn

⇒ Băng kép hoạt động dựa trên hiện tượng: sự nở vì nhiệt khác nhau của các chất rắn

Đáp án cần chọn là: C

Câu 7: Một băng kép làm từ hai kim loại sắt và đồng, sau khi nung nóng một thời gian nó sẽ cong về phía:

A.   Kim loại tiếp xúc nhiệt

B.    Thanh kim loại bằng sắt

C.    Tuỳ thuộc thời gian đốt nóng

D.   Thanh kim loại bằng đồng

Lời giải:

Ta có: Băng kép (hay còn gọi là thanh lưỡng kim) khi bị đốt nóng hoặc làm lạnh đều cong lại

+      Khi bị đốt nóng, băng kép sẽ bị cong về phía kim loại có độ dãn nở thấp hơn

+      Khi được làm lạnh, băng kép cũng sẽ bị cong theo chiều ngược lại – nghĩa là cong về phía kim loại có độ dãn nở nhiều hơn

Trong 2 chất sắt và đồng thì đồng dãn nở vì nhiệt nhiều hơn sắt

⇒ Khi nung nóng băng kép một thời gian thì băng kép sẽ bị cong về phía sắt

Đáp án cần chọn là: B

Câu 8: Băng kép đang thẳng. Nếu làm cho lạnh đi thì nó bị cong về phía thanh thép hay thanh đồng? Tại sao?

A.   Cong về phía thanh đồng vì đồng co vì nhiệt ít hơn thanh thép

B.    Cong về phía thanh đồng vì đồng co vì nhiệt nhiều hơn thanh thép

C.    Cong về phía thanh đồng vì đồng nở vì nhiệt nhiều hơn thanh thép

D.   Cong về phía thanh thép vì đồng co vì nhiệt nhiều hơn thanh thép

Lời giải: 

Ta có: Băng kép (hay còn gọi là thanh lưỡng kim) khi bị đốt nóng hoặc làm lạnh đều cong lại

+      Khi bị đốt nóng, băng kép sẽ bị cong về phía kim loại có độ dãn nở thấp hơn

+      Khi được làm lạnh, băng kép cũng sẽ bị cong theo chiều ngược lại – nghĩa là cong về phía kim loại có độ dãn nở nhiều hơn

⇒ Băng kép đang thẳng. Nếu làm cho lạnh đi thì nó bị cong về phía thanh đồngvì đồng co vì nhiệt nhiều hơn thanh thép.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 9: Các ống dẫn dầu, dẫn hơi ga, hơi nóng... thỉnh thoảng người ta bố trí vài đoạn cong có tác dụng:

A.   Thuận lợi khi lắp đặt các thiết bị

B.    Làm giảm dòng chảy của dầu, khí

C.    Đảm bảo đường ống do co dãn vì nhiệt

D.   Tăng chiều dài của ống để chứa nhiều dầu

Lời giải:

Ta có: Các vật rắn nở ra khi nóng lên và co lại khi lạnh đi

⇒ Các ống dẫn dầu, dẫn hơi ga, hơi nóng... thỉnh thoảng người ta bố trí vài đoạn cong có tác dụng đảm bảo sự co dãn vì nhiệt của ống

Đáp án cần chọn là: C

Câu 10: Ba cốc thuỷ tinh giống nhau, ban đầu cốc A đựng nước đá, cốc B đựng nước nguội (ở nhiệt độ phòng), cốc C đựng nước nóng. Đổ hết nước và rót nước sôi vào cả ba cốc. Cốc nào dễ vỡ nhất?

A.   Cốc A dễ vỡ nhất   

B.    Cốc B dễ vỡ nhất   

C.    Cốc C dễ vỡ nhất

D.   Không có cốc nào dễ vỡ

Lời giải: 

Ba cốc thuỷ tinh giống nhau, ban đầu cốc A đựng nước đá, cốc B đựng nước nguội (ở nhiệt độ phòng), cốc C đựng nước nóng.

Đổ hết nước và rót nước sôi vào cả ba cốc, khi đó cốc A dễ vỡ nhất

Vì: Ban đầu nhiệt độ ở cốc A thấp nhất (cốc thủy tinh đang ở trạng thái co lại) khi đổ nước đá ra và rót nước nóng vào thì nhiệt độ ở cốc A tăng lên (sẽ nở ra) thay đổi quá nhanh ⇒ nên dễ vỡ nhất

Đáp án cần chọn là: A

Câu 11: Tại sao gạch lát ở vỉa hè có khoảng cách giữa các viên gạch lớn hơn so với các viên gạch được lát trong nhà?

A.   Vì ngoài trời thời tiết rất nóng, phải chừa khoảng cách để có sự giãn nở giữa các viên gạch

B.    Vì lát như thế là rất lợi gạch.

C.    Vì lát như thế mới hợp với mỹ quan thành phố

D.   Các phương án đưa ra đều đúng.

Lời giải:

Vì ngoài trời thời tiết rất nóng, phải chừa khoảng cách để có sự giãn nở giữa các viên gạch

Đáp án cần chọn là: A

Câu 12: Nhận xét về mối quan hệ giữa độ dày của cốc thủy tinh và độ bền của cốc?

A.   Không có mối quan hệ gì giữa độ bền của cốc và độ dày của thủy tinh làm cốc

B.    Cốc thủy tinh mỏng bền hơn cốc thủy tinh dày vì sự dãn nở vì nhiệt ở mặt trong và mặt ngoài của cốc xảy ra gần như cùng một lúc

C.    Hai cốc bền như nhau vì cùng có độ giãn nở vì nhiệt như nhau

D.   Cốc thủy tinh dày bền hơn cốc thủy tinh mỏng vì được làm từ nhiều thủy tinh hơn

Lời giải: 

Cốc thủy tinh mỏng bền hơn cốc thủy tinh dày vì sự dãn nở vì nhiệt ở mặt trong và mặt ngoài của cốc xảy ra gần như cùng một lúc

Đáp án cần chọn là: B

Câu 13: Tại sao băng kéo lại bị uốn cong như hình sau khi bị nung nóng?

A.   Vì băng kép dãn nở vì nhiệt

B.    Vì sắt và đồng dãn nở vì nhiệt khác nhau

C.    Vì sắt dãn nở vì nhiệt nhiều hơn đồng

D.   Vì đồng dãn nở vì nhiệt nhiều hơn sắt

Lời giải:

Sở dĩ băng kép lại bị uốn cong như hình trên khi bị nung nóng là vì đồng dãn nở vì nhiệt nhiều hơn sắt, khi nung nóng nó đẩy cong lên.

Đáp án cần chọn là: D