Каковы значения температурных коэффициентов линейного и объемного расширения меди, если при нагревании от 0°С до 100°С
Каковы значения температурных коэффициентов линейного и объемного расширения меди, если при нагревании от 0°С до 100°С длина медной проволоки увеличилась на 0,17 м, а изначальная длина проволоки составляла 100 м?
20.11.2023 05:38
Описание: Температурные коэффициенты линейного и объемного расширения показывают, как изменяются размеры материала при изменении температуры.
Температурный коэффициент линейного расширения (α) определяется как отношение изменения длины материала (ΔL) к исходной длине (L0) и изменению температуры (ΔT):
α = (ΔL / L0) / ΔT
Температурный коэффициент объемного расширения (β) связан с коэффициентом линейного расширения следующим образом:
β = 3α
В данной задаче известно, что при нагревании от 0°С до 100°С длина медной проволоки увеличилась на 0,17 м. Поэтому имеем:
ΔL = 0,17 м
L0 - исходная длина медной проволоки
ΔT = 100°С - 0°С = 100°С
Подставляем известные значения в формулу для температурного коэффициента линейного расширения:
α = (0,17 м / L0) / 100°С
Также, зная, что β = 3α, можем найти значение температурного коэффициента объемного расширения.
Доп. материал:
Найдите значения температурных коэффициентов линейного и объемного расширения меди, если при нагревании от 0°С до 100°С длина медной проволоки увеличилась на 0,17 м.
Совет: Для лучшего понимания темы температурных расширений, можно провести дополнительные эксперименты, нагревая различные материалы и измеряя их изменение размеров при разных температурах. Также полезно ознакомиться с понятиями абсолютной нулевой температуры и теплового движения молекул.
Закрепляющее упражнение:
Исходная длина медной проволоки составляла 2 метра. Найдите температурные коэффициенты линейного и объемного расширения меди при данном условии.
Инструкция: Температурные коэффициенты линейного и объемного расширения характеризуют изменение размеров материала при изменении его температуры. Для меди, значения этих коэффициентов известны.
Температурный коэффициент линейного расширения (α) определяет, насколько изменится длина материала при изменении температуры на 1°C. Его обозначают α.
Температурный коэффициент объемного расширения (β) показывает, как изменится объем материала при изменении температуры на 1°C. Его обозначают β.
Для меди, значения этих коэффициентов составляют: α = 0,000016°C^(-1) и β = 0,000052°C^(-1).
Чтобы вычислить значения температурного коэффициента линейного расширения (α) и объемного расширения (β), в данной задаче нам дано, что при нагревании от 0°C до 100°C длина медной проволоки увеличилась на 0,17 метра. Зная изначальную длину проволоки (L₀), мы можем использовать следующие формулы:
Изменение в длине (ΔL) = α * L₀ * ΔT,
Изменение в объеме (ΔV) = β * V₀ * ΔT,
где ΔT - изменение в температуре (ΔT = T₂ - T₁), L₀ - изначальная длина проволоки, V₀ - изначальный объем.
Например:
L₀ = 0.17 / (α * ΔT)
V₀ = V₂ - ΔV
Совет: Чтобы лучше понять температурные коэффициенты и их использование, рекомендуется изучить соответствующую главу в учебнике по физике или обратиться к дополнительным источникам на эту тему.
Ещё задача:
При нагревании от 20°C до 60°C объем жидкости увеличился на 0,004 m³. Изначальный объем жидкости составлял 0,1 m³. Найдите значения температурных коэффициентов (α и β) данной жидкости.