Bài 36. Sự nở vì nhiệt của vật rắn

SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CHẤT RẮN

1. Sự nở dài

Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở dài vì nhiệt.

Độ nở dài \(\Delta l\) của vật rắn hình trụ đồng chất tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ \(\Delta t\) và độ dài ban đầu lo của vật đó.

\(\Delta l =l-l_0=\alpha.l_0.\Delta t\)                       

Với \(\alpha\) là hệ số nở dài của vật rắn, có đơn vị là \(K^{-1}\).

Giá trị của \(\alpha\) phụ thuộc vào chất liệu của vật rắn.

2. Sự nở khối

Sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở khối.

Độ nở khối của vật rắn đồng chất đẵng hướng được xác định theo công thức :

                                                            \(\Delta V = V - V_0=\beta.l_0.\Delta t\)

Với \(\beta\) là hệ số nở khối, \(\beta \approx3\alpha\) và cũng có đơn vị là \(K^{-1}\).

3. Ứng dụng

• Trong kĩ thuật chế tạo và lắp đặt máy móc hoặc xây dựng công trình, người ta phải tính toán để khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt sao cho vật rắn không bị cong hoặc gãy khi nhiệt độ thay đổi.

• Lợi dụng sự nở vì nhiệt để lồng ghép đai sắt vào các bánh xe, để chế tạo các băng kép dùng làm rơle đóng ngắt điện tự động, …