Chương VII. CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ A. CHẤT RẮN KẾT TINH. CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH

Ỏh ng VII ỎH T R N VÀ CH T L NG S CHUY N TH

A CH T R N K T TINH CH T R ộ VÔ Đ NH HÌNH

I Ch t r n k t tinh Có d ng hình h c, có c u trúc tinh th

1 C u trúc tinh th

C u trúc tinh th là c u trúc t o b i các h t liên k t ch t ch v i nhau b ng

nh ng l c t ng tác và và s p x p theo m t tr t t hình h c không gian xác đ nh g i là m ng tinh th trong đó m i h t luôn dao đ ng nhi t quanh

v trí cân b ng c a nó

Ỏác đ c tính c a ch t r n k t tinh

- Các ch t r n k t tinh đ c c u t o t cùng m t lo i h t nh ng c u trúc tinh th không gi ng nhau thì nh ng tính ch t v t lí c a chúng c)ng r t khác nhau

- M i ch t r n k t tinh ng v i m i c u trúc tinh th có m t nhi t đ nóng

ch y xác đ nh không d i m i áp su t cho tr c

- Ch t r n k t tinh có th là ch t đ n tinh th ho c ch t đa tinh th

+ Ch t r n đ n tinh th đ c c u t o t m t tinh th , có tính d h ng

Ví d : h t mu i ăn viên kim c ng

+ Ch t r n đa tinh th : c u t o t nhi u tinh th con g n k t h n đ n v i nhau có tính đ ng h ng

- Bi n d ng kéo: khi tác d ng hai l c tr c đ i v t b bi n d ng dài ra

- Bi n d ng nén: khi tác d ng hai l c tr c đ i v t b bi n d ng co l i chi u dài ng n đi

- S tăng đ dài c a v t r n khi nhi t đ tăng g i là s n dài vì nhi t

- Đ n dài l c a v t r n hình tr đ ng ch t t l v i đ tăng nhi t đ t

và đ dài ban đ u lo c a v t đó l = l lo = lot

ởrong đó

+ l = l lo là đ n dài c a v t r n (m)

+ lo là chi u dài c a v t r n nhi t đ to

+ l là chi u dài c a v t r n nhi t đ t

+  là h s n dài c a v t r n, ph thu c vào ch t li u v t r n (K-1)

+ t = t to là đ tăng nhi t đ c a v t r n (0C hay K)

hiên Mái hiên t o m t l c nén lên thanh là 3450 (N) H i đ bi n d ng t

đ i c a thanh

0

ll

là:

Câu 3: M t thanh ray dài m đ c l p trên đ ng s t 200C Ph i đ h 2

đ u m t b r ng bao nhiêu đ nhi t đ nóng lên đ n 600C thì v n đ ch cho thanh ray dãn ra?  =12.10 K−6 −1

Chi u dài lúc sau c a nhôm.l= +l0  (l t0 2−t1) = +l l0 2, 4.10−3l0 (1)

Chi u dài lúc sau c a thép l' = +l0 ' (l t0 2−t1) = +l' l0 1, 2.10−3l0 (2)

Theo bài ra ta có N T    − =l l/ l l/ 0, 5.10−3 (3)

Thay ( 1 ) và ( 2 ) và ( 3 )  +l 2, 4.10−3l − −l 1, 2.10−3l =0, 5.10−3

Câu 6: M t m b ng đ ng thau có dung tích 3 lít 300C Dùng m này đun

n c thì khi sôi dung tích c a m là 3,012 lít H s n dài c a đ ng thau là bao nhiêu?

Câu 7: Bu i sáng nhi t đ 180C, chi u dài c a thanh thép là 10m H i bu i

tr a nhi t đ 320C thì chi u dài c a thanh thép trên là bao nhiêu? Bi t

đ ng kính bánh xe 5mm V y ph i nâng nhi t đ c a vành s t lên bao

nhiêu đ có th l p vào vành bánh xe? Cho bi t h s n dài c a s t là

Ta có chu vi vành s t l1=  d1, chu vi bánh xe: l2 =d2 2 2

100 99, 5

419 1, 2.10 99, 5

V y ph i nâng nhi t đ vành s t lên thêm 4190C

Câu 9: Tính kh i l ng riêng c a s t 5000C, bi t kh i l ng riêng c a nó

b Có th dùng thanh thép này đ treo các v t có tr ng l ng b ng bao

nhiêu mà thanh không b đ t ?

Câu 2: M t thanh có ti t di n ngang hình tròn đ ng kính 2cm làm b ng

thép có su t Yâng 2.1011Pa N u gi ch t m t đ u thanh và nén đ u kia m t

l c 1,57.105N thì đ co t ng đ i

0

ll



c a thanh là bao nhiêu?

Câu 3: Tính h s an toàn c a các dây cáp m t c n tr c bi t ti t di n t ng

c ng c a chúng là 200mm2 và tr ng l ng c a hang là 4900N Gi i h n b n

c a thép dùng đ làm dây cáp là 1,5.108Pa Coi chuy n đ ng c a hang là

ch m và đ u

Câu 4: M t thanh ray dài m đ c l p lên đ ng s t nhi t đ 200C Ph i

đ h m t khe đ u thanh ray v i b r ng là bao nhiêu đ khi nhi t đ

tăng lên 0C thì v n đ ch cho thanh ray n ra H s n dài c a ch t làm

thanh ray là 12.10-6 K-1

Câu 5: ởìm đ n kh i c a m t qu c u nhôm bán kính cm khi nó đ c đun nóng t 00C đ n 1000C, bi t  =24.10 K−6 −1

Câu 6: Tính kh i l ng riêng c a đ ng thau 8000C, bi t kh i l ng riêng

b bS n

Đ n kh i c a m t qu c u nhôm 3

4 .3

C Viên kim c ng D.Kh i th ch anh

Câu 3.Ch t r n nào d i đây là ch t r n vô đ nh hình?

A.Th y tinh ” ”ăng phi n

Câu 4.Ng i ta phân lo i các lo i v t r n theo cách nào d i đây là đúng

A.Ch t r n đ n tinh th và ch t r n vô đ nh hình

B.Ch t r n k t tinh và ch t r n vô đ nh hình

C Ch t r n đa tinh th và ch t r n vô đ nh hình

D.Ch t r n đ n tinh th và ch t r n đa tinh th

Câu 5.V t nào d i đây ch u bi n d ng c t?

A Dây xích c a chi c xe máy đang ch y

B.Chi c đinh vít đang v n ch t vào t m g

C.Thanh xà kép( ho c xà đ n đang có v n đ ng viên t p trên đó

D.T m g ho c kim lo i đang b bào nh n b ng l i dao ph ng

Câu 6.V t nào d i đây ch u bi n d ng u n?

A ng thép treo qu t tr n

B Chi c đinh đang b đóng vào t m g

C.Chi c đòn gánh đang đ c dùng qu y thùng n c đ y

D.Pít tông c a chi c kích th y l c đang nâng ô tô lên đ thay l p

Câu 7 H s đàn h i c a thanh thép khi bi n d ng nén ho c kéo ph thu c

nh th nào vào ti t di n ngang và đ dài ban đ u c a thanh r n?

A.T l thu n v i đ dài ban đ u và ti t di n ngang c a thanh

B T l thu n v i ti t di n ngang và t l ngh ch v i đ dài ban đ u

c a thanh

C.T l thu n v i đ dài ban đ u và t l ngh ch v i ti t di n ngang

c a thanh

D T l ngh ch v i đ dài ban đ u và ti t di n ngang c a thanh

Câu 8.M t thanh thép dài 4m có ti t di n 2cm2đ c gi ch t đ u Tính

l c kéo F tác d ng lên đ u kia đ thanh dài thêm 4mm? Su t đàn h i c a thép là =E 2.10 Pa 11

A.3, 2.10 N4 B.2,5.10 N4

C.3, 2.10 N5 D.2,5.10 N5

Câu 9 Kéo căng m t s i dây thép hình tr tròn có chi u dàu 4m , b ng m t

l c N ng i ta th y dây thép dài thêm 4mm Tính ti t di n ngang

c a dây thép Cho su t I âng =E 2.10 Pa 11

A 1,5mm2 B 1,2cm2

C 1, 2dm2 D.1,5dm2

Câu 10 M t thanh thép ti t di n hình vuông m i c nh dài 30mm đ c gi

ch t m t đ u H i ph i kéo đ u kia c a thanh m t l c có c ng đ nh

nh t b ng bao nhiêu đ thanh b đ t? gi i h n b n c a thép là

thì đ co t ng đ i

0

l l

Câu 13 M t thanh nhôm và m t thanh thép 0 C0 có cùng đ dài làl 0

Khi nung nóng t i 100 C thì đ dài c a 2 thanh chênh nhau 0,5mm Tính 0

đ dài l thanh0 0 C0 Bi t h s n dài c a nhôm và c a thép l n l t là

16cm .Tính nhi t đ nung nóng t c a t m đ ng H s n dài c a đ ng là 6 1

C Đ ng kính ngoài tăng còn đ ng kính trong không đ i

D Đ ng kính ngoài tăng và đ ng kính trong gi m theo t l gi ng nhau

Câu 16.So sánh s n dài c a nhôm đ ng và s t b ng cách li t kê chúng theo th t gi m d n và li t kê chúng theo th t gi m d n c a h s n

“ Đ ng, s t, nhôm B.S t đ ng, nhôm

C Nhôm đ ng s t D.S t , nhôm, ng

Câu 17.M t thanh thép xây d ng có ti t di n th ng 2cm2và đ dài6m

M t l c 8.10 N4 nén nó theo tr c Đ nén c a thanh do tác d ng c a l c

này là bao nhiêu? Su t Iâng c a thép là 11( )

2.10 Pa

Câu 18 V t nào d i đây ch u bi n d ng xo n?

A.Thanh s t đang b ch t ngang b ng chi c đ c thép

B M t đ ng có xe t i đang ch y qua

C S i dây chão đang b đ i ch i gi ng co nhau

D.Tr c truy n đ ng c a bánh răng trong ô tô ho c trong máy đi n

Câu 19.Ch t r n đa tinh th có đ c tính sau:

“ Đ ng h ng và nóng ch y nhi t đ xác đ nh

B D h ng và nóng ch y nhi t đ không xác đ nh

C D h ng và nóng ch y nhi t đ xác đ nh

D Đ ng h ng và nóng ch y nhi t đ không xác đ nh

Câu 20 M t s i dây dài g p đôi nh ng có ti t di n nh b ng m t n a ti t

di n c a s i dây đ ng gi ch t đ u trên c a m i s i dây và treo vào đ u

ll

o o

ll

Câu 24 Khi đ n c sôi vào c c th y tinh thì c c hay b n t, còn c c b ng

th ch anh l i không b n t Gai thích nào sau đây là đúng

“ ờ le nhi t B.Nhi t k kim lo i

C Đ ng h b m giây D.D ng c đo d n dài

Câu 28 Cho m t s i dây b ng đ ng thau có chi u dài 8 m và có tiêt di n ngang là4mm2.Khi b kéo b ng m t l c 80N thì thanh giãn ra 2 mm Xác

đ nh su t Iâng c a đ ng thau?

A.6, 2.10 Pa10 B.8.10 Pa10

C 8.10 Pa10 D.4,5.10 Pa10

Đáp án tr c nghi m Câu 1 Đáp án “

4 2 0

3 11 0

.

1, 210 4.10 2.10

Ta có: l2− = l1 l02− + l01 l022t − l011t Do l2− = l1 l02− l1 nên :

2 01

02 1

l l

v i vòng dây ch

Nh ng l c kéo căng b m t ch t l ng g i là l c căng b m t ch t l ng

2 L c căng b m t

L c căng b m t tác d ng lên m t đo n đ ng nh b t kì trên b m t ch t

l ng luôn luôn có ph ng vuông góc v i đo n đ ng này và ti p tuy n v i

Nh có l c căng m t ngoài nên n c m a không th l t qua các l nh

gi a các s i v i căng trên ô dù ho c trên các mui b t ôtô

Hoà tan xà phòng vào n c s làm gi m đáng k l c căng m t ngoài c a

n c nên n c xà phòng d th m vào các s i v i khi gi t đ làm s ch các

s i v i

L c căng m t ngoài tác d ng lên vòng: Fc = .2d

V i d là đ ng kính c a vòng dây, d là chu vi c a vòng dây Vì màng xà phòng có hai m t trên và d i ph i nhân đôi

Xác đ nh h s căng m t ngoài b ng thí nghi m :

S ch c a l c k khi b t đ u nâng đ c vòng nhôm lên : F = Fc + P

=> Fc = F P Mà Fc = (D + d) =>  =

)(D d

Fc+

+ N u thành ng không b dính t, m c ch t l ng bên trong ng s h

th p h n b m t ch t l ng ngoài ng và b m t ch t l ng trong ng có

d ng m t khum l i

+ N u có đ ng kính trong càng nh , thì m c đ dâng cao ho c h th p

c a m c ch t l ng bên trong ng so v i b m t ch t l ng bên ngoài ng càng l n

Hi n t ng m c ch t l ng bên trong các ng có đ ng kính nh luôn dâng cao h n ho c h th p h n so v i b m t ch t l ng bên ngoài ng

g i là hi n t ng mao d n

Các ng trong đó x y ra hi n t ng mao d n g i là ng mao d n

H s căng m t ngoài  càng l n đ ng kính trong c a ng càng nh

m c chênh l ch ch t l ng trong ng và ngoài ng càng l n

2 ng d ng

Các ng mao d n trong b r và thân cây d n n c hoà tan khoáng ch t lên nuôi cây

D u ho có th ng m theo các s i nh trong b c đèn đ n ng n b c đ

cháy

Ví D Minh H a

Câu 1: Màng xà phòng t o ra trên khung dây thép hình ch nh t có c nh

MN b ng 10cm di chuy n đ c C n th c hi n công bao nhiêu đ kéo c nh

F d

Câu 3: M t đ n thu c có ghi: M i ngày u ng hai l n, m i l n 15 gi t Tính

kh i l ng thu c u ng m i ngày Bi t su t căng m t ngoài c a thu c là

3,14.8,5.10 2.10

53,38.10 10

Gi i:

Khi gi t n c b t đ u r i ta coi tr ng l ng gi t n c đúng b ng l c căng

m t ngoài tác d ng lên vòng tròn trong c a ng

m= = g= − kg

3 3

m= = g = − kg

1, 57.10 10 1, 57.10c

F

F l   d d d m

Câu 6: N c t trong m t pipette ch y ra ngoài thành t ng gi t đ ng

kính đ u mút pipette b ng 0,4mm Tính xem trong bao lâu thì 10cm3 n c

ch y h t ra ngoài pipette? Bi t r ng các gi t n c r i cách nhau 1 giây, su t căng m t ngoài c a n c b ng 7,3.10-2 N/m

Câu 1: M t vòng nhôm m ng có đ ng kính ngoài và trong là 50mm và có

tr ng l ng 68.10-3N đ c treo vào m t l c k lò xo sao cho đáy c a vòng nhôm ti p xúc v i m t n c L c đ kéo b t vòng nhôm ra kh i m t n c

b ng bao nhiêu? n u bi t h s căng b m t c a n c là 72.10-3N

Câu 2: Đ xác đ nh h s căng b m t c a n c ng i ta dùng ng nh gi t

mà đ u d i c a ng có đ ng kính trong 2mm Bi t khôi l ng 20 gi t

n c nh xu ng là g Xác đ nh h s căng b m t, coi tr ng l ng gi t

n c đúng b ng l c căng b m t lên gi t n c

Câu 3: M t vòng xuy n có đ ng kính trong là cm và đ ng kính ngoài

là 5cm Bi t h s căng b m t ngoài c a glyxêrin 200C là 65,2.10-3N/m

Tính l c b t vòng xuy n này ra kh i m t thoáng c a glyxêrin?

Câu 4: Ng i ta th m t c ng r m dài cm lên m t n c và nh vào m t bên c a c ng r m dung d ch n c xà phòng Cho r ng n c xà phòng ch lan ra bên này mà thôi Cho1=72,8.10−3N m/ ;2 =40.10−3N m/

a, C ng r m s chuy n đ ng nh th nào? T i sao?

b, Tính l c tác d ng lên c ng r m

Câu 5: M t qu c u có m t ngoài hoàn toàn không b n c dính t Tính

l c căng m t ngoài l n nh t tác d ng lên qu c u khi nó đ c đ t trên m t

n c Qu c u có kh i l ng bao nhiêu thì không b chìm Bi t bán kính

Câu 8: N c t trong m t pipette ch y ra ngoài thành t ng gi t đ ng

kính đ u ông là 0,5mm Tính xem 10cm3 n c ch y h t ra ngoài thành bao nhiêu gi t? Bi t r ng  =7,3.10−2N m/

H ng d n gi i:

Câu 1: Ta có Fc = F P =   2 .D  F = P +   2 .D = 0,0906N

Câu 2: Kh i l ng m i gi t n c: 0,95.10 3 5

4, 75.10 20

46.10

4, 694.10 9,8

2h



Câu 7: đây n c trong ng ch u tác d ng l c căng m t ngoài c hai

m t: m t trên và m t d i Hai l c căng này cùng h ng lên trên và có đ

eo là 2,0mm Bi t 40 gi t n c có kh i l ng 1,874g, l y g= 2

10 m s / Su t căng m t ngoài c a n c là:

A.7, 46.10−2N m / B.3,73.10−2N m /

Câu 2 Màn xà phòng t o ra khung dây thép hình ch nh t có c nh

MN=10cm di chuy n đ c C n th c hi n công bao nhiêu đ kéo dài c nh

MN di chuy n cm làm tăng di n tích màn xà phòng? Cho =0,04N/m

Câu 4 M t vòng nhôm m ng nh có đ ng kính cm đ c treo vào l c

k lò xo sao cho đáy c a vòng nhôm ti p xúc v i m t n c Tính l c kéo F

đ kéo vòng nhôm ra kh i m t n c H s căng m t ngoài c a n c là

A.L c căng ngoài c a d u m b nung nóng s tăng lên d t

gi y Khi đó ph i dùng gi y nh n đ d i ph ng

B L c căng ngoài c a d u m b nung nóng s tăng nên d b hút lên theo các s i gi y Khi đó ph i dùng gi y nhám vì các s i gi y nhám có tác d ng mao d n , còn các s i v i không có tác d ng mao d n

BA

C L c căng ngoài c a d u m b nung nóng s gi m nên d dính

A.75.10−2N m / B.18, 75.10−2N m /

C 7,5.10−2N m / D.1,875.10−2N m /

Câu 10.M t màng xà phòng đ c căng trên m t dây khung đ ng hình ch

nh t treo th ng đ ng đo n dây “” đà mm và

có th tr t không ma sát nh trên khung hình

bên Tính tr ng l ng P c a đo n dây “” đ nó

Đáp án tr c nghi m Câu 1 Đáp án “

Các ch t r n vô đ nh hình không có nhi t đ nóng ch y xác đ nh

Đa s các ch t r n, th tích c a chúng s tăng khi nóng ch y và gi m khi đông đ c

Nhi t đ nóng ch y c a ch t r n thay đ i ph thu c vào áp su t bên ngoài

Đ t b n thu tinh g n mi ng c c n c nóng, ta th y trên m t b n thu tinh xu t hi n các gi t n c H i n c t c c n c đã bay lên đ ng thành

n c

Làm thí nghi m v i nhi u ch t l ng khác ta c)ng th y hi n t ng x y ra

t ng t

Quá trình chuy n t th l ng sang th khí b m t ch t l ng g i là s bay

h i Quá trình ng c l i t th khí sang th l ng g i là s ng ng t S bay

h i x y ra nhi t đ b t kì và luôn kèm theo s ng ng t

H i khô và h i b o hoà

Xét không gian trên m t thoáng bên trong bình ch t l ng đ y kín :

Khi t c đ bay h p l n h n t c đ ng ng t , áp su t h i tăng d n và h itrên b m t ch t l ng là h i khô

Khi t c đ bay h i b ng t c đ ng ng t h i phía trên m t ch t l ng là

h i b o hoà có áp su t đ t giá tr c c đ i g i là áp su t h i b o hoà

Áp su t h i b o hoà không ph thu c th tích và không tuân theo đ nh

lu t Bôi-l Ma-ri-ôt, nó ch ph thu c vào b n ch t và nhi t đ c a ch t

Nhi t đ sôi c a ch t l ng ph thu c vào áp su t ch t khí phía trên m t

ch t l ng Áp su t ch t khí càng l n, nhi t đ sôi c a ch t l ng càng cao

Đ m tuy t đ i a c a không khí là đ i l ng đ c đo b ng kh i l ng

h i n c tính ra gam ch a trong 1m3 không khí

Đ m t đ i f c a không khí là đ i l ng đo b ng t s ph n trăm gi a đ

m tuy t đ i a và đ m c c đ i A c a không khí cùng nhi t đ :