Температура котла 80°C болан 20°C суы анықтатқанда кімге кетеді: шай массасының 200 г-да алдыңыз

Предмет вопроса: Тепловое расширение веществ

Пояснение: Тепловое расширение — это явление изменения размеров материала под воздействием температуры. В данной задаче рассматривается тепловое расширение воды.

Для решения задачи мы можем использовать формулу теплового расширения:

\(ΔL = α * L_0 * ΔT\),

где \(ΔL\) — изменение длины,

\(α\) — коэффициент линейного теплового расширения,

\(L_0\) — начальная длина,

\(ΔT\) — разница температур.

Для воды коэффициент линейного теплового расширения составляет приблизительно 0,00021 1/°C.
Начальная длина воды равна 20 г.
Разница температур между котлом и баллоном равна 80 - 20 = 60 °C.

Подставляя значения в формулу, получим:

\(ΔL = 0,00021 * 20 * 60\).

Рассчитаем это выражение:

\(ΔL = 0,00021 * 20 * 60 = 0,252 мм\).

Итак, при таких условиях, длина воды увеличится на 0,252 мм.

Совет: Для лучшего понимания теплового расширения можно провести простой эксперимент: возьмите металлическую полоску и нагрейте ее с одной стороны. Увидите, как полоска начнет изгибаться и изменять свою форму вследствие расширения. Это демонстрирует, как температура влияет на размеры материалов.

Закрепляющее упражнение: Подобная задача: у вас есть алюминиевая балка длиной 2 м. При нагревании температура меняется с 20°C до 80°C. Какое изменение длины (ΔL) произойдет с балкой? Coстоит ли использовать линейное приближение? Если да, то почему?