Какое изменение температуры требуется для того, чтобы жидкость начала выливаться из сосуда, если объем жидкости
Какое изменение температуры требуется для того, чтобы жидкость начала выливаться из сосуда, если объем жидкости составляет 400мм3, площадь сечения горлышка сосуда равна 0,4мм2, коэффициент объемного расширения составляет 0,0001, и жидкость уже находится в горлышке на расстоянии 13,3мм от его края?
28.11.2023 18:12
Инструкция:
Чтобы жидкость начала выливаться из сосуда, необходимо превысить силу притяжения силой расширения жидкости, вызываемой разницей объемов при изменении температуры. Для решения этой задачи, мы можем использовать уравнение эффекта теплового расширения:
ΔV = V₀ * β * ΔT
Где:
- ΔV - изменение объема жидкости
- V₀ - исходный объем жидкости
- β - коэффициент объемного расширения
- ΔT - изменение температуры
Мы знаем, что объем жидкости составляет 400мм³, коэффициент объемного расширения составляет 0,0001 и жидкость уже находится в горлышке на расстоянии 13,3мм от его края. Площадь сечения горлышка сосуда равна 0,4мм².
Мы можем рассчитать изменение объема жидкости, используя уравнение:
ΔV = S * h
Где:
- S - площадь сечения горлышка сосуда
- h - расстояние между жидкостью и краем горлышка
Подставляя известные значения, получим:
ΔV = 0,4мм² * 13,3мм
ΔV = 5,32мм³
Теперь мы можем рассчитать изменение температуры, используя уравнение эффекта теплового расширения:
ΔV = V₀ * β * ΔT
Подставляя известные значения, получим:
5,32мм³ = 400мм³ * 0,0001 * ΔT
Делая математические расчеты, найдем ΔT:
ΔT = 5,32мм³ / (400мм³ * 0,0001)
ΔT = 0,133°C
Таким образом, для того чтобы жидкость начала выливаться из сосуда, необходимо изменить температуру на 0,133°C.
Демонстрация:
У вас есть сосуд с жидкостью объемом 400мм³. Значение коэффициента объемного расширения равно 0,0001. Жидкость уже находится в горлышке сосуда на расстоянии 13,3мм от его края. Какое изменение температуры необходимо, чтобы жидкость начала выливаться из сосуда?
Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, полезно знать, что коэффициент объемного расширения определяет, насколько объем вещества изменится при изменении температуры на единицу. Используйте правильные единицы измерения для каждой величины, чтобы избежать ошибок при вычислениях.
Задание для закрепления:
У вас есть сосуд с жидкостью объемом 500мм³. Значение коэффициента объемного расширения равно 0,0002. Жидкость уже находится в горлышке сосуда на расстоянии 12,5мм от его края. Какое изменение температуры необходимо, чтобы жидкость начала выливаться из сосуда?