Giải bài tập KHTN lớp 8 Bài 26: Sự nở vì nhiệt
Mở đầu trang 123 Bài 26 KHTN lớp 8: Tháp Eiffel (hình 26.1) được xây dựng tại Paris (Pa – ri) nước Pháp, là một công trình kiến trúc nổi tiếng toàn cầu. Tháp được làm bằng sắt. Khi xây xong tháp cao 325 m. Vào mùa đông và mùa hè, tháp có chiều cao chênh lệch khoảng 17 cm. Vì sao lại xảy ra hiện tượng như vậy?
Trả lời:
Vì tháp được làm bằng sắt mà sắt là chất rắn có tính chất co lại khi lạnh đi và nở ra khi nóng lên. Do vậy, vào mùa đông có nhiệt độ thấp nên tháp co lại còn vào mùa hè có nhiệt độ cao hơn nên tháp nở ra dẫn tới sự chênh lệch về chiều cao.
I. Sự nở vì nhiệt của chất rắn
Thực hành 1 trang 123 KHTN lớp 8: Chuẩn bị
(1) Ống kim loại rỗng, trên thân có bộ phận gắn ống dẫn nước nóng vào và ra, có lỗ để cắm nhiệt kế.
(2) Đồng hồ chỉ thị độ giãn nở có độ chia nhỏ nhất 0,01 mm;
(3) Hai thanh kim loại đồng chất (nhôm và đồng) chiều dài bằng nhau;
(4) Giá đỡ ống kim loại rỗng, một đầu giá có bộ phận định vị thanh kim loại và điều chỉnh được, đầu còn lại có bộ phận gá lắp đồng hồ;
(5) Ngoài ra cần nước đun sôi 1000C và nước ở nhiệt độ phòng.
Tiến hành
– Lần 1: Đổ nước sôi qua phễu vào ống kim loại rỗng, trong ống có thanh nhôm, đợi kim đồng hồ chỉ giá trị ổn định, đọc giá trị. Sau đó đổ nước lạnh vào ống kim loại rỗng để nhiệt độ ống trở về nhiệt độ phòng.
– Lần 2: Thay thanh nhôm bằng thanh đồng và tiến hành tương tự như lần 1.
Sau khi được làm nóng, chiều dài của thanh đồng và thanh nhôm tăng thêm bao nhiêu? Độ tăng chiều dài của thanh nào lớn hơn?
Trả lời:
Qua thí nghiệm ta thấy: Độ tăng chiều dài của thanh nhôm nhiều hơn độ tăng chiều dài của thanh đồng.
Câu hỏi 1 trang 123 KHTN lớp 8: Khi nhận thêm hay mất bớt năng lượng nhiệt, kích thước của vật thay đổi thế nào?
Trả lời:
– Khi nhận thêm năng lượng nhiệt, kích thước của vật lớn hơn kích thước ban đầu.
– Khi mất bớt năng lượng nhiệt, kích thước của vật nhỏ hơn kích thước ban đầu.
Câu hỏi 2 trang 124 KHTN lớp 8: Chiều cao của tháp Eiffel vào mùa đông hay mùa hè lớn hơn? Vì sao?
Trả lời:
Chiều cao của tháp Eiffel vào mùa hè lớn hơn vì vào mùa hè, nhiệt độ tăng cao, sắt nở ra.
II. Sự nở vì nhiệt của chất lỏng và chất khí
Thực hành 2 trang 125 KHTN lớp 8: Chuẩn bị
Ba bình giống nhau có gắn ống thủy tinh chứa: nước, rượu và dầu; khay.
Tiến hành
– Điều chỉnh mực chất lỏng trong mỗi bình ngang nhau (đánh dấu vị trí mực chất lỏng ban đầu) (hình 26.3).
– Đặt ba bình chất lỏng vào cùng một khay, từ từ đổ nước nóng vào khay.
So sánh mực chất lỏng ở mỗi bình sau khi đổ nước nóng vào khay.
Trả lời:
Quan sát thí nghiệm ta thấy: Mực chất lỏng ở bình rượu dâng cao hơn mực chất lỏng ở bình dầu, mực chất lỏng ở bình dầu dâng cao hơn mực chất lỏng ở bình nước.
Câu hỏi 3 trang 125 KHTN lớp 8: Chất lỏng và chất khí nở vì nhiệt như thế nào?
Trả lời:
Chất lỏng và chất khí đều nở ra khi nóng lên co lại khi lạnh đi.
Chất lỏng nở ra vì nhiệt ít hơn so với chất khí khi nở ra vì nhiệt.
Luyện tập 1 trang 125 KHTN lớp 8: Chuẩn bị dụng cụ như hình 26.3, nếu đổ nước lạnh vào khay, hãy dự đoán sự thay đổi mực chất lỏng ở mỗi bình, sau đó làm thí nghiệm kiểm chứng dự đoán của em.
Trả lời:
Quan sát thí nghiệm ta thấy: Mực chất lỏng ở bình rượu tụt thấp hơn mực chất lỏng ở bình dầu, mực chất lỏng ở bình dầu tụt thấp hơn mực chất lỏng ở bình nước.
Câu hỏi 4 trang 125 KHTN lớp 8: Dựa vào bảng 26.1, hãy nhận xét về sự nở vì nhiệt của các chất khí ở điều kiện áp suất không đổi.
Trả lời:
Sự nở vì nhiệt của các chất khí ở điều kiện áp suất không đổi: Chất khí khác nhau nở vì nhiệt giống nhau.
III. Ứng dụng sự nở vì nhiệt trong thực tiễn
Luyện tập 3 trang 126 KHTN lớp 8: Nêu một ví dụ về ứng dụng sự nở vì nhiệt của chất khí và giải thích.
Trả lời:
Ví dụ: Những chiếc khinh khí cầu có thể bay lên nhờ không khí khi được đốt nóng giãn nở ra, dòng không khí nóng này di chuyển lên cao tạo thành lực đẩy hướng lên trên làm cho khinh khí cầu nhẹ hơn và có thể bay lên cao.
Luyện tập 4 trang 126 KHTN lớp 8: Ở nhiệt độ bình thường khoảng 200C, thanh băng kép có hình dạng thẳng như trong hình 26.5a.
– Nếu làm nóng thanh như ở hình 26.5b thì thanh thay đổi hình dạng như thế nào?
– Lắp thanh vào mạch điện (hình 26.5c), sau đó làm nóng thanh thì có hiện tượng gì xảy ra?
Trả lời:
– Nếu làm nóng thanh như ở hình 26.5b thì thanh nóng lên sẽ nở dài ra và cong về phía thanh dài ra ít hơn.
– Lắp thanh vào mạch điện (hình 26.5c), sau đó làm nóng thanh thì thanh nóng lên sẽ nở dài ra và cong về phía thanh dài ra ít hơn làm chạm vào tiếp điểm giúp mạch kín, có dòng điện chạy qua bóng đèn và bóng đèn sáng.
IV. Tác hại của sự nở vì nhiệt
Vận dụng trang 127 KHTN lớp 8: Lọ thủy tinh có nắp xoay bằng sắt khi để lâu ngày, rất khó dùng tay mở nắp. Nếu hơ nóng nắp sắt này rồi mới xoay thì xoay dễ dàng hơn. Giải thích vì sao?
Trả lời:
Khi hơ nóng nắp sắt thì nắp sắt nóng lên nở ra không bám chặt vào miệng lọ thủy tinh nữa giúp ta xoay mở được dễ dàng hơn.
Xem thêm các bài giải SGK Khoa học tự nhiên lớp 8 Cánh diều hay, chi tiết khác:
Bài 25: Truyền năng lượng nhiệt
Bài tập Chủ đề 6
Bài 27: Khái quát về cơ thể người
Bài 28: Hệ vận động ở người