Giải bài toán Khoa học tự nhiên lớp 8 Phần 29: Hiện tượng nở ra do nhiệt được biên soạn để hỗ trợ học sinh lớp 8 nắm bắt nhanh chóng và trả lời các câu hỏi trong phần thảo luận, bài tập trang 118, 119, 120, 121, 122 trong sách Kết nối tri thức với cuộc sống.
Ngoài ra, giúp thầy cô có thêm tài liệu tham khảo khi chuẩn bị bài giảng về Phần 29 Chương VI: Nhiệt trong sách giáo khoa Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức với cuộc sống cho học sinh của mình. Kính mời quý thầy cô và các em học sinh theo dõi chi tiết nội dung dưới đây từ Mytour:
I. Hiện tượng nở ra do nhiệt của vật rắn
Khi hai thanh kim loại đồng, sắt được nối chặt lại với nhau tạo thành một dải kép, hãy nói về thay đổi hình dạng của dải kép đó khi:
a. Quay thanh kim loại có mặt sắt ở dưới và áp dụng nhiệt từ đèn cồn (Hình 29.2a).
b. Quay thanh kim loại có mặt đồng ở dưới và áp dụng nhiệt từ đèn cồn (Hình 29.2b).
Đáp án:
a. Khi quay thanh kim loại có mặt sắt ở dưới và áp dụng nhiệt từ đèn cồn, thanh sắt sẽ có nhiệt độ cao hơn và nở ra nhiều hơn so với thanh đồng. Vì vậy, băng kép sẽ bị cong về phía thanh đồng.
b. Khi quay thanh kim loại có mặt đồng ở dưới và áp dụng nhiệt từ đèn cồn, thanh đồng sẽ có nhiệt độ cao hơn và nở ra nhiều hơn so với thanh sắt. Vì vậy, băng kép sẽ bị cong về phía thanh sắt.
II. Hiện tượng nở ra do nhiệt của chất lỏng
Câu hỏi 1: Hình 29.4 mô tả thí nghiệm về hiện tượng nở ra do nhiệt của các chất lỏng khác nhau. Hãy mô tả thí nghiệm và rút ra nhận xét về hiện tượng nở ra do nhiệt của các chất lỏng khác nhau.
Đáp án:
- Qua việc quan sát Hình 29.4, ta thấy chiều cao của các chất lỏng trong ống tăng theo thứ tự: nước, dầu, rượu.
⇒ rượu nở ra do nhiệt nhiều hơn dầu, dầu nở ra do nhiệt nhiều hơn nước.
- Nhận xét về hiện tượng nở ra do nhiệt của các chất lỏng khác nhau: Các chất lỏng khác nhau nở ra do nhiệt khác nhau.
Câu hỏi 2: Tìm thêm ví dụ về hiện tượng nở ra do nhiệt của chất lỏng.
Đáp án:
Ví dụ:
- Khi đun nước, không nên đổ nước vào ấm quá đầy vì khi đun, nước trong ấm sẽ nở ra, tạo lực đẩy vào nắp ấm làm nắp bật ra và nước tràn ra ngoài.
- Khi ta sử dụng nhiệt kế thủy ngân để đo nhiệt độ, thủy ngân sẽ nở ra do nhiệt độ tăng và dâng lên trong ống.
III. Hiện tượng nở ra do nhiệt của chất khí
Câu hỏi 1: Tại sao từ thí nghiệm trên ta có thể kết luận chất khí nở ra do nhiệt nhiều hơn so với chất lỏng?
Đáp án:
Từ thí nghiệm trên, chúng ta có thể kết luận rằng chất khí nở ra do nhiệt nhiều hơn so với chất lỏng, bởi vì không khí tạo ra lực tác dụng lớn hơn lên giọt nước màu so với lực tác dụng của giọt nước màu lên không khí, làm cho giọt nước màu di chuyển lên cao.
Câu hỏi 2: Tìm một ví dụ về hiện tượng nở ra do nhiệt của chất khí.
Đáp án:
Ví dụ:
- Khi đặt quả bóng bàn bị móp vào trong nước nóng, nó sẽ trở lại hình dáng ban đầu vì nước nóng làm cho khí bên trong quả bóng nở ra.
- Khi vừa rót nước nóng vào phích và đậy nắp ngay, nắp sẽ bật ra vì không khí trong phích nở ra do tiếp xúc với nhiệt độ của nước, tạo ra áp suất đẩy nắp lên.
Câu hỏi 3: Dựa vào Bảng 29.1, nhận xét về hiện tượng nở ra do nhiệt của các chất khác nhau: rắn, lỏng và khí.
Đáp án:
- Các chất rắn khác nhau nở ra do nhiệt khác nhau.
- Các chất lỏng khác nhau nở ra do nhiệt khác nhau.
- Các chất khí khác nhau nở ra do nhiệt giống nhau.
- Chất khí nở ra do nhiệt nhiều hơn so với chất lỏng, chất lỏng nở ra do nhiệt nhiều hơn so với chất rắn.
IV. Ứng dụng và tác động của hiện tượng nở ra do nhiệt
1. Ứng dụng
Mô tả hoạt động của các dây băng kép trong Hình 29.7b, c, d.
Đáp án:
- Trong Hình 29.7 b: Khi đủ nóng, dây băng kép sẽ cong lên phía trên (do dãn nở vì nhiệt không đều của hai thanh kim loại tạo thành băng kép - ở đây phải sử dụng dây băng kép gồm thanh kim loại ở phía dưới nở ra do nhiệt tốt hơn so với thanh ở phía trên), tạo ra tiếp xúc với tiếp điểm và mạch kín, tạo điện dòng chạy trong mạch điện.
- Trong Hình 29.7 c: Khi đủ nóng, dây băng kép sẽ cong lên phía trên (do dãn nở vì nhiệt không đều của hai thanh kim loại tạo thành băng kép - ở đây phải sử dụng dây băng kép gồm thanh kim loại ở phía dưới nở ra do nhiệt tốt hơn so với thanh ở phía trên), tạo ra tiếp xúc với tiếp điểm và mạch kín dẫn đến có dòng điện chạy qua chuông điện làm chuông kêu.
- Trong Hình 29.7 d: Khi đủ nóng, dây băng kép mở rộng độ cong hơn (do dãn nở vì nhiệt không đều của hai thanh kim loại tạo thành băng kép - ở đây phải sử dụng dây băng kép gồm thanh kim loại ở phía trong nở ra do nhiệt tốt hơn so với thanh ở phía ngoài), tạo ra tiếp điểm bị tách ra cắt dòng điện vào bàn là.
Câu hỏi 2: Tìm một ví dụ khác về ứng dụng của hiện tượng nở ra do nhiệt.
2. Tác hại
Câu hỏi 1: Tại sao nối hai đầu của thanh ray xe lửa, hai đầu của ống dẫn khí lại được cấu tạo như trong Hình 29.8?
Câu hỏi 2: Tìm một ví dụ khác về hậu quả của hiện tượng nở ra do nhiệt.