Thí nghiệm 3: Sự nở vì nhiệt của chất lỏng

Chuẩn bị: bình cầu, nước màu, nút cao su có lỗ, ống thủy tinh, chậu nước ấm, bút màu.

Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Đổ đầy nước màu vào một bình cầu. Đậy chặt bình bằng nút cao su có ống thủy tinh cắm xuyên qua (Hình 28.3). Dùng bút màu đánh dấu mực nước trên ống thủy tinh.

Bước 2: Đặt bình cầu vào chậu nước ấm. Quan sát mực nước trong ống thủy tinh.

Bước 3: Nhấc bình cầu ra khỏi chậu nước ấm và đặt bình cầu lên bàn. Quan sát hiện tượng xảy ra với mực nước trong ống thủy tinh.

Khi nhiệt độ tăng lên, khối lượng riêng của chất lỏng và chất khí thay đổi thế nào?

Tiến hành Thí nghiệm 4, mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra với giọt nước màu trong các trường hợp sau:

a. Áp chặt hai bàn tay vào bình cầu.

b. Thả hai bàn tay ra khỏi bình cầu.

Thí nghiệm 2: Sự nở vì nhiệt của các chất rắn khác nhau

Chuẩn bị: băng kép gắn với tay cầm bằng gỗ, đèn cồn.

Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Hơ đều băng kép trên ngọn lửa đèn cồn trong khoảng 3 – 4 phút (Hình 28.2). Quan sát băng kép.

Bước 2: Đặt băng kép đã hơ nóng trên bàn. Quan sát hiện tượng xảy ra khi băng kép nguội dần.

Từ Thí nghiệm 1, có thể rút ra kết luận gì?

Giải thích các trường hợp sau:

a. Vì sao giữa các nhịp cầu luôn có khe hở?

b. Vì sao các đường ống dẫn chất lỏng hoặc hơi phải có những đoạn uốn cong?

Vì sao khi đựng nước giải khát có gas trong chai, người ta không đổ đầy chai?

Đề xuất một cách khác để quả cầu kim loại sau khi hơ nóng vẫn lọt qua vòng kim loại.

Thí nghiệm 2: Sự nở vì nhiệt của các chất rắn khác nhau

Chuẩn bị: băng kép gắn với tay cầm bằng gỗ, đèn cồn.

Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Hơ đều băng kép trên ngọn lửa đèn cồn trong khoảng 3 – 4 phút (Hình 28.2). Quan sát băng kép.

Bước 2: Đặt băng kép đã hơ nóng trên bàn. Quan sát hiện tượng xảy ra khi băng kép nguội dần.

Lặp lại tương tự Thí nghiệm 3 nhưng sử dụng hai bình cầu đựng hai chất lỏng khác nhau: nước màu và dầu ăn. So sánh và kết luận về sự nở vì nhiệt của hai chất lỏng.

Thí nghiệm 4: Sự nở vì nhiệt của chất khí

Chuẩn bị: bình cầu, nút cao su có lỗ, ống thủy tinh chữ L, nước màu.

Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Đậy chặt bình cầu bằng nút cao su.

Bước 2: Nhúng một đầu ống chữ L vào cốc nước màu, dùng ngón tay bịt chặt đầu kia để lấy một giọt nước màu vào trong ống, rồi gắn ống chữ L xuyên qua nút cao su (Hình 28.4).

Bước 3: Xoa hai bàn tay vào nhau cho nóng lên, rồi áp chặt hai bàn tay vào bình cầu. Quan sát hiện tượng xảy ra với giọt nước màu.

Bước 4: Thôi áp tay vào bình cầu. Quan sát hiện tượng xảy ra với giọt nước màu.

Từ Bảng 28.1, hãy so sánh sự nở vì nhiệt của chất rắn, chất lỏng và chất khí.

Nêu một số tác hại của sự nở vì nhiệt mà em biết.

Tiến hành Thí nghiệm 3 và cho biết mực nước trong ống thủy tinh thay đổi thế nào trong các trường hợp sau:

a. Đặt bình cầu vào chậu nước ấm.

b. Đưa bình cầu ra khỏi chậu nước ấm.

Nêu một ứng dụng của sự nở vì nhiệt trong thực tế mà em biết.

Nếu buộc chặt bong bóng vào miệng một cái chai rỗng rồi đặt chai vào cốc nước ấm, thì ta thấy bong bóng được “thổi” căng dần lên. Em có biết vì sao không?