Bài 5 trang 197 sgk Vật lý lớp 10

Một thước thép ở 200 C có độ dài 1 000mm. Khi nhiệt độ tăng đến 400C, thước thép này dài thêm bao nhiêu?

A. 2,4 mm. B. 3,2 mm.

C. 0,242 mm. D. 4,2 mm.

Hướng dẫn giải:

Chọn C

Ta có công thức độ tăng chều dài thước:

∆l = l2 – l1 = l1 α(t2 – t1)

=> ∆l = 1000.12.10-6 (40 – 20) = 0,24 mm

Bài 6 trang 197 sgk Vật lý lớp 10

Khối lượng riêng của sắt ở 8000C bằng bao nhêu? Biết khối lượng riêng của nó ở 0o C là 7,800.103 kg/ m3.

A. 7,900.103 kg/m3

B. 7,599.103 kg/m3

C. 7,857.103 kg/m3

D. 7,485.103 kg/m3

Hướng dẫn giải:

Chọn B

Ρ = ({m over V}); ρo = ({m over {{V_0}}})

(Rightarrow {p over {{p_0}}} = {{{V_0}} over V} = {{{V_0}} over {{V_0}left( {1 + beta t} right)}})

( Rightarrow P = {{{p_0}} over {1 + beta t}} = {{7,{{800.10}^3}} over {1 + {{3.12.10}^{ – 6}}.800}} = 7,{58.10^3}) kg/m3

Bài 7 trang 197 sgk Vật lý lớp 10

Một dây tải điện ở 20oC có độ dài 1 800m. Hãy xác định độ nở dài của dây tải điện này khi nhiệt độ tăng lên đến 50oC về mùa hè. Cho biết hệ số nở dài của dây tải điện là α = 11,5 . 10-6 K-1.

Hướng dẫn giải:

Độ tăng chiều dài của thanh khi nhiệt độ tăng đến 500C là ∆l

∆l = l2 – l1 = l1α(t2- t1)

∆l = 1800. 11,5. 10-6 (50o – 20o) = 0,62.

Bài 8 trang 197 sgk Vật lý lớp 10

Mỗi thanh ray của đường sắt ở nhiệt độ 15o C có độ dài là 12,5m. Nếu hai đầu các thanh ray khi đó chỉ đặt cách nhau 4,50mm, thì các thanh ray này có thể chịu được nhiệt độ lớn nhất bằng bao nhiêu để chúng không bị uốn cong do tác dụng nở nhiệt?

Cho biết hệ số nở dài của mỗi thanh ray là α = 12.10-6 K-1.

Hướng dẫn giải:

Để thanh ray không bị cong khi nhiệt độ tăng thì độ tăng chiều dài của thanh phải bằng khoảng cách giữa hai đầu thanh ray.

∆l = l2 – l1 = l1α(t2 – t1)

=> t2 = tmax = (frac{triangle l}{alpha l_{1}})+ t1= (frac{4,5.10^{-3}}{12.10^{-6.}.12,5}) + 15

=> tmax = 45o.

Bài 9 trang 197 sgk Vật lý lớp 10

Xét một vật rắn đồng chất, đẳng hướng và có dạng khối lập phương. Hãy chứng minh độ tăng thể tích ∆V của vật rắn này khi bị nung nóng từ nhiệt độ đầu t0 đến nhiệt độ t được xác định bởi công thức:

∆V = V – V0 = βV0∆t

Với V0 và V lần lượt là thể tích của vật rắn ở nhiệt độ đầu t0 và nhiệt độ cuối t, ∆t = t – t0, β ≈ 3α (α là hệ số nở dài của vật rắn này)

Chú ý: α 2 và α3 rất nhỏ so với α.

Hướng dẫn giải:

+ Gọi V0 là thể tích của khối lập phương ở 0oC:

V0 = l03

+ V là thể tích của khối lập phương ở t0C:

V = l3 = [l0(1+ α∆t)]3 = l03 (1+α∆t)3

Mà (1+ α∆t)3 = 1 + 3α∆t + 3α2∆t2 + α3∆t3

Vì α khá nhỏ nên α2, α3 có thể bỏ qua.

=> V = l3 = l03 (1+ 3α∆t) = Vo (1+ β∆t) với β = 3α.

Giaibaitap.me