Chất rắn là gì – Tổng quan về chất rắn

Chất rắn là gì

Chất rắn là một chất hoặc một vật không chảy. Trong số những chất rắn phải kể đến cả băng, thép và gỗ. Một chất rắn có thể bẻ cong, kéo dài ra hoặc co lại. Khác với chất lỏng hay chất khí nó không thể dàn theo hình dạng bất cứ một vật chứa nào.

Chất rắn là chất hoặc vật không cháy

Trạng thái rắn là một trong ba trạng thái thường gặp của các chất, có đặc điểm bởi tính chất phản kháng lại sự thay đổi hình dạng. Các chất ở trạng thái rắn được gọi là chất rắn. Các vật được cấu tạo từ chất rắn (vật rắn) có đặc điểm hình dạng ổn định.

Ở mức độ vi mô, chất rắn có đặc tính:

– Các phân tử hay nguyên tử nằm sát nhau

– Chúng có vị trí trung bình tương đối cố định trong không gian so với nhau, tạo nên tính chất giữ nguyên hình dáng của vật rắn.

Nếu có lực đủ lớn tác dụng các tính chất trên có thể bị phá hủy và vật rắn biến dạng. Các phân tử hay nguyên tử của vật rắn có dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng. Khi nhiệt độ tăng cao, dao động mạnh có thể phá hủy tính chất trên và chất rắn có thể chuyển pha sang trạng thái lỏng.

Chất rắn kết tinh, chất rắn vô định hình

Chất rắn có đặc điểm gì

Có hình dạng nhất định.

Công thức tính áp suất chất rắn

Công thức tính áp suất chất rắn là:

$p=\frac{F}{S}$

Trong đó:

$p$ là áp suất (Pa)

F là lực tác dụng (N)

S là diện tích bị lực tác dụng (m²)

Công thức tính áp suất chất lỏng là:

$p=d.h$

Trong đó:

$p$ là áp suất (Pa)

$d$ là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m³)

h là độ cao của cột chất lỏng (m)

Mũi kim nhọn là vì: Mũi kim càng nhọn thì diện tích tiếp xúc càng nhỏ, cùng với một lực tác dụng, nhưng diện tích tiếp xúc nhỏ hơn thì áp suất sẽ lớn hơn. Vậy mũi kim nhọn để cho áp suất gây ra lớn hơn, dễ xuyên qua vải hơn.

Ứng dụng sự nở vì nhiệt của chất rắn

– Sự nở vì nhiệt của các chất (rắn, lỏng, khí) có nhiều ứng dụng trong thực tế và kĩ thuật:

VD: Khinh khí cầu, nhiệt kế, rơle nhiệt trong bàn ủi, để khe hở trên đường ray xe lửa để không gây hư hỏng đường ray…

– Sự có giãn vì nhiệt khi bị ngăn cản có thể gây ra những lực rất lớn

– Ứng dụng chế tạo băng kép

+ Cấu tạo: Hai thanh kim loại có bản chất khác nhau được tán chặt (gắn chặt bằng chốt) với nhau sẽ tạo thành băng kép

+ Đặc điểm: Băng kép dều bị cong khi bị làm lạnh hay bị đốt nóng

Khi bị đốt nóng: Băng kép cong về phía kimloại giãn nở vì nhiệt ít hơn

Khi bị làm lạnh: Băng kép cong về phía kim loại giãn nở vì nhiệt nhiều hơn

+ Ứng dụng: Dùng làm rơle nhiệt để đóng ngắt các mạch điện khi nhiệt độ thay đổi.

Bài tập sự nở vì nhiệt của chất rắn

Công thức tính độ nở dài: Δl = αl₀ (t-t₀) = αl₀ Δt.

Công thức tính độ nở khối: ΔV = βV₀ (t-t₀) = βV₀ Δt.

Bài tập vận dụng

Bài 1: Một thước thép ở 20°C có độ dài 1000mm. Khi nhiệt độ tăng đến 40°C, thước thép này dài thêm bao nhiêu? Hệ số nở dài của thép là α = 1,2.10^-5K^-1.

Hướng dẫn:

Thước thép này dài thêm là: Δl = αl₀(t- t₀) = 0,24mm.

Bài 2: Tính khối lượng riêng của sắt ở 800°C, biết khối lượng riêng sắt ở 0°C là ρ₀ = 7,8.10³kg/m³. Hệ số nở dài của sắt là α = 11,5.10^-6K^-1.

Hướng dẫn:

Khối lượng riêng của sắt tỉ lệ nghịch với thể tích của của nó nên:

Độ nở khối của sắt ở 800°C là:

ΔV = βV₀ Δt = 3αV₀ Δt = 0,0276V₀.

⇒ V₁ = 1,0276 V₀

Thay vào (1) ta suy ra: ρ₁ = 7590,5kg/m³.

Bài 3: Một sợi dây tải điện ở 20°C có độ dài 1800m. Hãy xác định độ nở dài của dây tải điện này khi nhiệt độ tăng lên đến 50°C về mùa hè. Cho biết hệ số nở dài của dây tải điện là α = 11,5.10^-6K^-1.

Hướng dẫn:

Độ nở dài của dây tải điện là: Δl = αl₀(t- t₀) = 0,621m.

Bài 4: Một viên bi có thể tích 125mm³ ở 20°C, được làm bằng chất có hệ số nở dài là 12.10^-6K^-1. Độ nở khối của viên bi này khi bị nung nóng tới 820°C có độ lớn là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

Độ nở khối của viên bi ở 820°C là:

ΔV = βV₀(t- t₀) = 3,6 mm³.

Bài 5: Hai thanh 1 bằng sắt và 1 bằng kẽm ở 0°C có chiều dài bằng nhau, còn ở 100°C thì chiều dài chênh lệch 1mm. Tìm chiều dài 2 thanh ở 0°C. Cho biết hệ số nở dài của sắt bằng 1,14.10^-5K^-1 và của kẽm bằng 3,4.10^-5K^-1.

Hướng dẫn:

Độ nở dài của thanh sắt ở 100°C là: Δl₁ = α₁ l₀ (t-t₀).

Độ nở dài của thanh kẽm ở 100°C là: Δl₂ = α₂ l₀ (t-t₀).

Vì ban đầu 2 thanh có chiều dài bằng nhau nên độ chênh lệch chiều dài lúc sau bằng độ chênh lệch giữa 2 độ nở dài, do đó:

Δl₂ – Δl₁ = 1 ⇔ α₂ l₀ (t- t₀)- α₁ l₀(t-t₀) = 1.

⇔ l₀ = 442mm.

Bài 6: Một thước thép dài 1m ở 0°C, dùng thước để đo chiều dài một vật ở 40°C, kết quả đo được 2m. Hỏi chiều dài đúng của vật khi đo là bao nhiêu? Biết hệ số nở dài của thép là 12.10^-6K^-1.

Hướng dẫn:

Thước thép này dài thêm là: Δl = αl₀(t- t₀) = 4,8.10^-4 m.

Độ dài của thước lúc sau là: l = l₀ + Δl = 1,0005 m.

Vậy vật có chiều dài đúng là: l₁ = 2.l = 2,001 m.

 

 

 

 

 

 

Tag: màu tan nước điều kiện lý lớp lơ lửng 10 hội nghị 2017 2019 so sánh gam bột oxi thu hỗn hợp x tiếng anh phương pháp anilin đơn ngoài khan tổng đa 26 a gồm ca mgo na2o nhận cô cạn dung dịch polime suốt lời giải g hòa al2o3 lí nâng hcl mol feco3 thí nghiệm amino axit tốt ngọt đây đều baso4 baco3 nacl na2co3 luận giáo án 6g fe dị hiện nhôm fe3o4 nguyễn thế khôi hoàn toàn 9 muối nitrat cảm báo tài liệu glucozo saccarozo viết bốn mỗi ss hữu mình nêu fes2 độc thần kinh vx tên áo đá bóng nhờn ma quái cách vitamin khoáng oop nám linh hương phức nhầy hiệu thai vàng ohui chống thấm bơ skinaz review formex trực tam giác prospan đức thang nhóm vuông chiến tranh giới thứ cd trao thẳng song úc hà thủ ô quan chuột rút thiếu pu nhân tình phạm tội chuyên nghiệp in mọi góc chóp tứ logo trẻ đi sữa tươi máu thơ đứa mối cơ kích thích môi bắc dinh dưỡng tóc nam ngắn người lạ ulzzang boy trắng đục