Giải Khoa học tự nhiên 8 bài 28: Sự nở vì nhiệt | Chân trời sáng tạo

Mở đầu trang 128 Bài 28 KHTN lớp 8: 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? Trả lời:
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. Vì cốc nước
ấm truyền nhiệt vào chai làm cho không khí trong chai nóng lên nở ra
đồng thời chuyển động nhanh hơn di chuyển vào bên trong quả bong bóng
làm quả bong bóng căng dần lên.
1. Sự nở vì nhiệt
Câu hỏi thảo luận 1 trang 128 KHTN lớp 8: Tiến hành Thí nghiệm 1
và cho biết quả cầu có lọt qua vòng kim loại không trong các trường hợp sau: a. Trước khi hơ nóng. b. Sau khi hơ nóng.
c. Sau khi nhúng vào nước lạnh. Trả lời:
a. Trước khi hơ nóng: quả cầu lọt qua vòng kim loại.
b. Sau khi hơ nóng: quả cầu không lọt qua vòng kim loại.
c. Sau khi nhúng vào nước lạnh: quả cầu lọt qua vòng kim loại dễ hơn so với trước khi hơ nóng.
Câu hỏi thảo luận 2 trang 128 KHTN lớp 8: Thí nghiệm 1, có thể rút ra kết luận gì? Trả lời:
Kết luận: Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.
Câu hỏi thảo luận 3 trang 128 KHTN lớp 8: Đề xuất một cách khác để
quả cầu kim loại sau khi hơ nóng vẫn lọt qua vòng kim loại. Trả lời:
Để quả cầu kim loại sau khi hơ nóng vẫn lọt qua vòng kim loại thì ta cần
nung nóng vòng kim loại vì khi đó quả cầu và vòng kim loại đều nở ra
nên có thể bỏ lọt quả cầu qua vòng kim loại.
Câu hỏi thảo luận trang 129 KHTN lớp 8: 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. Trả lời:
- Khi hơ băng kép trên ngọn lửa đèn cồn, ta thấy băng kép bị cong dần.
- Khi để băng kép nguội dần, ta thấy băng kép dần trở về lại hình dạng thẳng ban đầu.
Câu hỏi thảo luận 4 trang 129 KHTN lớp 8: Tiến hành Thí nghiệm 2
và trả lời các câu hỏi sau:
a. Hiện tượng gì xảy ra với băng kép khi hơ nóng?
b. Điều gì xảy ra với băng kép khi nó nguội trở lại?
c. Có thể rút ra kết luận gì về sự nở vì nhiệt của các chất rắn khác nhau? Trả lời:
a. Băng kép bị cong khi hơ nóng.
b. Băng kép trở về lại hình dạng ban đầu khi nó nguội trở lại.
c. Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.
Câu hỏi thảo luận trang 129 KHTN lớp 8: 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. Trả lời:
- Khi đặt bình cầu vào chậu nước ấm, mực nước trong ống thủy tinh dâng cao.
- Khi nhấc bình cầu ra khỏi chậu nước ấm và đặt bình cầu lên bàn, mực
nước trong ống thủy tinh hạ thấp xuống về mực nước ban đầu.
Câu hỏi thảo luận 5 trang 129 KHTN lớp 8: 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. Trả lời:
a. Khi đặt bình cầu vào chậu nước ấm, mực nước trong ống thủy tinh dâng cao.
b. Khi nhấc bình cầu ra khỏi chậu nước ấm và đặt bình cầu lên bàn, mực
nước trong ống thủy tinh hạ thấp xuống về mực nước ban đầu.
Câu hỏi thảo luận 6 trang 129 KHTN lớp 8: 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. Trả lời:
- So sánh: Hai chất lỏng dâng cao khác nhau.
- Kết luận: Chất lỏng khác nhau nở vì nhiệt khác nhau
Luyện tập 1 trang 129 KHTN lớp 8: Vì sao khi đựng nước giải khát có
gas trong chai, người ta không đổ đầy chai? Trả lời:
Khi đựng nước giải khát có gas trong chai, người ta không đổ đầy chai để
tránh tình trạng nắp chai bật ra khi chất lỏng đựng trong chai nở vì nhiệt.
Câu hỏi thảo luận trang 130 KHTN lớp 8: 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. Trả lời:
- Khi xoa hai bàn tay vào nhau cho nóng lên, rồi áp chặt hai bàn tay vào
bình cầu ta thấy giọt nước màu di chuyển ra phía đầu ngoài của ống thủy tinh chữ L.
- Khi thôi áp tay vào bình cầu, ta thấy giọt nước màu di chuyển trở lại vị trí ban đầu.
Câu hỏi thảo luận 7 trang 130 KHTN lớp 8: 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. Trả lời:
a. Khi áp chặt hai bàn tay vào bình cầu ta thấy giọt nước màu di chuyển
ra phía đầu ngoài của ống thủy tinh chữ L.
b. Khi thả hai bàn tay ra khỏi bình cầu, ta thấy giọt nước màu di chuyển
trở lại vị trí ban đầu.
Luyện tập 2 trang 120 KHTN lớp 8: Từ Bảng 28.1, hãy so sánh sự nở
vì nhiệt của chất rắn, chất lỏng và chất khí. Trả lời: So sánh:
- Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.
- Các chất lỏng khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.
- Các chất khí khác nhau nở vì nhiệt giống nhau.
Vận dụng 1 trang 130 KHTN lớp 8: Khi nhiệt độ tăng lên, khối lượng
riêng của chất lỏng và chất khí thay đổi thế nào? Trả lời:
Khi nhiệt độ tăng lên, khối lượng riêng của chất lỏng và chất khí giảm. Vì theo công thức
thì khi thể tích tăng, khối lượng không đổi thì khối lượng riêng giảm.
2. Công dụng và tác hại của sự nở vì nhiệt
Câu hỏi thảo luận 8 trang 131 KHTN lớp 8: Nêu một ứng dụng của sự
nở vì nhiệt trong thực tế mà em biết. Trả lời:
Ứng dụng của sự nở vì nhiệt trong thực tế: tấm tôn dùng để lợp nhà có
dạng hình lượn sóng vì khi chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, mái tôn sẽ nở ra vì nhiệt.
Vận dụng 2 trang 131 KHTN lớp 8: Giải thích cách hoạt động của rơ le
nhiệt trong bàn là điện (Hình 28.6). Trả lời:
Cách hoạt động của rơ le nhiệt trong bàn là điện:
- Khi cắm điện, chưa vặn núm chỉnh nhiệt độ thì điểm tiếp xúc giữa hai
thanh cố định hở, chưa có dòng điện chạy qua làm nóng băng kép. Khi
điều chỉnh nhiệt độ thì điểm tiếp xúc của hai thanh cố định tiếp xúc với
nhau, mạch điện kín, dòng điện làm nóng băng kép, giúp ta là phẳng quần áo.
- Khi nhiệt độ tăng quá mức cho phép, băng kép sẽ cong về phía kim loại
giãn nở vì nhiệt ít hơn khiến mạch điện bị ngắt, nhiệt độ giảm xuống thì
băng kép sẽ thẳng ra nối lại mạch điện đốt nóng bàn là lên. Điều này khiến
cho nhiệt độ của bàn là luôn trong phạm vi cho phép để sử dụng an toàn và dài lâu.
Câu hỏi thảo luận 9 trang 132 KHTN lớp 8: Nêu một số tác hại của sự
nở vì nhiệt mà em biết. Trả lời:
Một số tác hại của sự nở vì nhiệt:
- Khi nhiệt độ cao có thể làm cong các thanh sắt ở ray tàu hỏa.
- Khi đổ đầy nước nóng vào phích và đậy nắp luôn, nắp phích bị bật lên
và làm nước tràn ra ngoài.
Vận dụng 3 trang 132 KHTN lớp 8: 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? Trả lời:
a. Giữa các nhịp cầu luôn có khe hở vì khi trời nóng các vật liệu làm nên
cầu sẽ nở ra vì nhiệt nên cần có khe hở để khi chúng nở ra không chạm
vào nhau tránh gây ra hiện tượng biến dạng cầu.
b. Các đường ống dẫn chất lỏng hoặc hơi phải có những đoạn uốn cong
để tránh sự dãn nở vì nhiệt làm thay đổi hình dạng của ống.