Bài tập Vật Lí 10: Sự nở về nhiệt của vật rắn
8 câu hỏi
Một thanh ray đường sắt dài 15m ở nhiệt độ 25°C . Phải có một khe hở bao nhiêu giữa hai đầu thanh ray để nếu nhiệt độ ngoài trời tăng đến 60°C thì vẫn đủ chỗ cho thanh dãn ra. Cho hệ số nở dài của thép là 11,4.10-6K-1
Vì các thanh ray được đặt nối tiếp nhau, ở cả hai đầu thanh ray đều có khe hở và các thanh ray nở cả về hai đầu nên khe hở phải có độ rộng h tương ứng với độ nở dài của một thanh ray khi nhiệt độ tăng từ 25°C lên 60°C Áp dụng công thức: 1=10(1+αt)
Hai thanh kim loại, một bằng sắt và một bằng kẽm ở 0°C có chiều dài bằng nhau, còn ở 100°C thì chiều dài chênh lệch nhau 1mm. Tìm chiều dài hai thanh ở 0°C. Biết hệ số nở dài của sắt và kẽm là 1,14.10-5K-1 và 3,4.10-5K-1
Gọi l1, l2 lần lượt là chiều dài của thanh sắt và thanh kẽm ở 100°C
Người ta muốn lắp một cái vành bằng sắt vào một cái bánh xe bằng gỗ có đường kính 100cm. Biết rằng đường kính của vành sắt nhỏ hơn đường kính bánh xe 5mm. Vậy phải nâng nhiệt độ của vành sắt lên bao nhiêu để có thể lắp vào vành bánh xe? Cho biết hệ số nở dài của sắt là α=12.10-6K-1
Muốn lắp vành sắt vào bánh xe phải đun nóng vành sắt để chu vi của nó bằng chu vi bánh xe.
Vậy phải nâng nhiệt độ vòng sắt lên 416°C
Một cái xà bằng thép tròn đường kính tiết diện 4cm hai đầu được chôn chặt vào tường. Tính lực xà tác dụng vào tường khi nhiệt độ tăng thêm 40°C. Cho biết hệ số nở dài và suất đàn hồi của thép lần lượt là1,2.10-5K-1 và 20.1010N/m2
Khi nhiệt độ tăng thêm t=40°C thì thanh xà dãn dài thêm một đoạn:
Vì hai đầu xà chôn chặt vào tường, nên xà chịu một lực nén (bằng chính lực do xà tác dụng vào tường): 
Một thanh hình trụ bằng đồng thau có tiết diện 12cm2 được đun nóng từ 0°C đến nhiệt độ 60°C . Cần tác dụng vào hai đầu thanh hình trụ những lực như thế nào để khi đó chiều dài của nó vẫn không đổi. Hệ số nở dài của đồng thau là α=18.10-6K-1 , suất đàn hồi là: E=9,8.1010N/m2.
Khi đun nóng thanh đồng thau thì chiều dài của nó tăng lên. Muốn giữ cho chiều dài của thanh đồng không đổi thì phải làm cho thanh chịu biến dạng nén, độ nén phải bằng độ tăng chiều dài do sự đun nóng.
Khi đun nóng chiều dài tăng lên: 
Một lá đồng có kích thước 0,6x0,5 (m2) ở 20°C. Người ta nung nó lên đến 600°C. Diện tích của nó thay đổi thế nào? Cho hệ số nở dài của đồng là 17.10-6K-1
Vì α rất nhỏ nên số hạng chứa α2 càng nhỏ, có thể bỏ qua, do đó
Một khối đồng có kích thước ban đầu 0,15x0,2x0,3(m2) khi nung nóng đã hấp thụ một nhiệt lượng bằng 1,8.106J . Tính độ biến thiên thể tích của khối đồng. Cho biết khối lượng riêng của đồng bằng 8,9.103Kg/m3 , nhiệt dung riêng của đồng 0.38.103J/kg .độ, hệ số nở dài của đồng 1,7.10-5K-1.
Thể tích ban đầu của khối đồng:
Một dụng cụ có hai thanh đồng thau và thép, ở bất kì nhiệt độ nào trong khoảng từ -100°C đến 100°C hiệu chiều dài giữa hai thanh đều bằng 2cm. Xác định chiều dài của mỗi thanh ở 0°C. Cho hệ số nở dài của đồng thau và thép là 18.10-6K-1 và 11.10-6K-1.
Gọi l1là chiều dài của thanh đồng thau, l2 là chiều dài của thanh thép.
Theo giả thiết, ở nhiệt độ bất kỳ ta đều có: l1-l2=2 (1)
Ta suy ra được chiều dài của thanh thép và thanh đồng ở 0°C là 5,1cm và 3,1cm
