Поместить ли кирпич размерами 25 × 12 × 6 см, нагретый до точки кипения воды, в палатку объёмом 3 м3, где температура

Содержание вопроса: Тепловое расширение и объем

Инструкция: При нагревании тело расширяется из-за явления, называемого тепловым расширением. Для твердых тел изменение объема можно вычислить с помощью формулы:

ΔV = V₀ * α * ΔT

где ΔV - изменение объема, V₀ - начальный объем, α - коэффициент линейного расширения и ΔT - изменение температуры.

То есть, вам необходимо определить, поместится ли кирпич в палатку после нагревания до точки кипения воды.

Сначала определим объем кирпича:

V₁ = 25 см * 12 см * 6 см = 1800 см³

Далее, определим объем палатки в метрах кубических:

V₂ = 3 м³ = 3 * 1000000 см³ = 3000000 см³

Теперь, учитывая тепловое расширение кирпича, посчитаем изменение его объема. Предположим, что t₀ - начальная температура, а t₁ - температура кипения воды:

ΔV = V₁ * α * (t₁ - t₀)

Из таблицы коэффициентов линейного расширения можно взять коэффициент для кирпича, исходя из исходной температуры.

Если изменение объема (V₁ + ΔV) кирпича не превышает объем палатки V₂, то кирпич поместится в палатку.

Доп. материал:
Предположим, коэффициент линейного расширения кирпича α = 0,000011/°C, начальная температура t₀ = 20°C и температура кипения воды t₁ = 100°C.

ΔV = 1800 см³ * 0,000011/°C * (100°C - 20°C) = 198 см³

V₁ + ΔV = 1800 см³ + 198 см³ = 1998 см³

V₂ = 3000000 см³

Так как (V₁ + ΔV) = 1998 см³, что меньше, чем V₂ = 3000000 см³, кирпич поместится в палатку.

Совет: Для более точных вычислений, всегда уточняйте значения коэффициента линейного расширения для конкретного материала.

Практика:
Поместится ли куб из железа со стороной 5 см, нагретый от 0°C до 100°C, в контейнер объемом 2000 см³, если коэффициент линейного расширения составляет 0,000012/°C?