Konveksaj speguloj - problemoj kaj solvoj

1. La fokusa distanco de konveksa spegulo estas 10 cm kaj la distanco de la objekto estas 20 cm. Difinu (a) la distancon de la bildo (b) la pligrandigon de la bildo.

Konata:

La fokusa distanco (f) = -10 cm

La minussigno indikas, ke la fokuso de la konveksa spegulo estas virtuala

La distanco de la objekto ( d o ) = 20 cm

Solvo:

Formado de bildo per konkava spegulo:

Konveksa spegulo - problemoj kaj solvoj 1

La bilddistanco (d i ) :

1/ d i = 1/f – 1/ d o = -1/10 – 1/20 = -2/20 – 1/20 = -3/20

d i = -20/3 = -6.7 cm

La minussigno indikas, ke la bildo estas virtuala.

La pligrandigo de bildo:

m = – d i / d o = -(-6.7)/20 = 6.7/20 = 0.3

m = 0,3 -foje pli malgranda ol la objekto.

La plus-signo indikas, ke la bildo estas supren.

[irp]

2. Objekto 10 cm alta estas metita antaŭ konveksa spegulo kun fokusa distanco de 20 cm. Difinu la bildalton se la distanco de la objekto estas (a) 10 cm (b) 30 cm (c) 40 cm (d) 50 cm

Konata:

La fokusa distanco de konveksa spegulo (f) = -20 cm

La minussigno indikas, ke la fokuso estas virtuala

La radiuso de kurbeco ( r ) = 2f = 2(20) = 40 cm

La alteco de la objekto (h) = 10 cm

Solvo:

a) la fokusa distanco (f) = -20 cm kaj la objekta distanco (d o ) = 10 cm

Konveksa spegulo - problemoj kaj solvoj 2

La bilddistanco (d i ) :

1/ d i = 1/f – 1/ d o = -1/20 – 1/10 = -1/20 – 2/20 = -3/20

d i = -20/3 = -6.7

La minussigno indikas, ke la bildo estas virtuala aŭ la bildo estas malantaŭ la spegulo.

La pligrandigo de bildo ( m ):

m = – d i / d o = -(-6.7)/10 = 6.7/10 = 0.67

La plus-signo indikas, ke la bildo estas vertikala.

La bildo estas 0.67-foje pli malgranda ol la objekto.

La alto de la bildo (h i ) :

m = h mi / h o

h i = h o m = (10 cm)(0.67) = 6.7 cm

b) la fokusa distanco (f) = -20 cm kaj la objekta distanco ( d o ) = 30 cm

Konveksa spegulo - problemoj kaj solvoj 3

La bilddistanco ( d i ):

1/ d i = 1/f – 1/ do = -1/20 – 1/30 = -3/60 – 2/60 = -5/60

d i = -60/5 = -12

La minussigno indikas, ke la bildo estas virtuala aŭ la bildo estas malantaŭ la spegulo.

La pligrandigo de bildo ( m ):

m = – d i / d o = -(-12)/30 = 12/30 = 0.4

La plus-signo indikas, ke la bildo estas vertikala.

La bildo estas 0,4-oble pli malgranda ol la objekto.

La alto de la bildo (h i ) :

m = h mi / h o

h i = h o m = (10 cm)(0.4) = 4 cm

c) La fokusa distanco (f) = -20 cm kaj la objekta distanco ( d o ) = 40 cm

Konveksa spegulo - problemoj kaj solvoj 4

La bilddistanco ( d i ):

1/ d i = 1/f – 1/ do = -1/20 – 1/40 = -2/40 – 1/40 = -3/40

d i = -40/3 = -13.3

La minussigno indikas, ke la bildo estas virtuala aŭ la bildo estas malantaŭ la konveksa spegulo.

La pligrandigo de bildo ( m ):

m = – d i / d o = -(-13.3)/40 = 13.3/40 = 0.3

La plus-signo indikas, ke la bildo estas vertikala.

La bildo estas 0.3-foje pli malgranda ol la objekto.

La alto de la bildo ( h i ) :

m = h mi / h o

h i = h o m = (10 cm)(0.3) = 3 cm

d) La fokusa distanco (f) = -20 cm kaj la objekta distanco ( d o ) = 50 cm

La bilddistanco ( d i ):

1/ d i = 1/f – 1/ do = -1/20 – 1/50 = -5/100 – 2/100 = -7/100

d i = -100/7 = -14.3

La minussigno indikas, ke la bildo estas virtuala aŭ la bildo estas malantaŭ la konveksa spegulo.

La pligrandigo de bildo ( m ):

m = – d i / d o = -(-14.3)/50 = 14.3/50 = 0.3

La plus-signo indikas, ke la bildo estas vertikala.

La bildo estas 0.3-foje pli malgranda ol la objekto.

La alto de la bildo (h i ) :

m = h mi / h o

h i = h o m = (10 cm)(0.3) = 3 cm

[irp]

3. Objekto estas 20 cm antaŭ konveksa spegulo . Se la bildalteco estas 1/5-oble la objektalteco, determinu ( a) la bildlongon b) la fokusan distancon c) la ecojn de la bildo

Konata:

La distanco de la objekto ( d o ) = 20 cm

La bildalteco (h i ) = 1/5 h = 0.2 h

La objekta alto (h) = h

Solvo:

a) la bilddistanco ( d i )

Formulo por la pligrandigo de bildo :

m = h i / h o = 0.2h / h = 0.2

La plus-signo indikas, ke la bildo estas vertikala.

La bildo estas 0.2-foje pli malgranda ol la objekto.

La bilddistanco ( d i ):

– d i = md o

d i = – m d o = -(0.2)(20 cm) = -4 cm

La minussigno indikas, ke la bildo estas virtuala aŭ la bildo estas malantaŭ la konveksa spegulo.

b) La fokusa distanco ( f)

La fokusa distanco (f):

1/f = 1/ d o + 1/ d i = 1/20 – 1/4 = 1/20 – 5/20 = -4/20

f = -20/4 = -5 cm

La minussigno indikas, ke la fokuso estas virtuala.

c) La ecoj de la bildo:

– Vertikala

– Pli malgranda

– virtuala

4. Lumo trafas konveksan spegulon paralelan al la akso kaj estos reflektita….

A. direkte al la fokuso de la spegulo

B. kiel de la fokuso de la spegulo

C. tra la centro de la kurbeco de la spegulo

D. perpendikulara al la spegula ebeno

solvaĵo

La problemo estas desegnita en la suba figuro.

Konveksaj speguloj - problemoj kaj solvoj 1

La ĝusta respondo estas B.

5. Motorciklanto vidas la bildon de motorciklo malantaŭ si 1/6-oble sian originalan grandecon kiam la distanco inter la motorciklanto kaj motorciklo estas 30 metroj. Determinu la radiuson de kurbeco de la retrospegulo…

A. 7.14 metroj

B. 8.57 metroj

Ĉ. 12.00 metroj

D. 24.00 metroj

Konata:

Pligrandigo de bildo (M) = 1/6-obla

Objekta distanco (d) = 30 metroj

Dezirata: La radiuso de kurbeco de la retrospegulo (R)

Solvo:

Kalkulu la distancon de la bildo (d')

Ĉar la pligrandigo de la bildo (M) kaj la distanco de la objekto (s) estas konataj, la distanco de la bildo povas esti konata per la formulo de pligrandigo de la bildo:

Konveksaj speguloj - problemoj kaj solvoj 2

Negativa signo signifas, ke la bildo estas virtuala. La bildo estas 5 metrojn malantaŭ la konveksa spegulo.

Kalkulu la fokusan distancon (f)

Ĉar la distanco inter la objekto (d) kaj la distanco inter la bildo (d') estas la sama, la fokusa distanco kalkuleblas per la spegula formulo:

Konveksaj speguloj - problemoj kaj solvoj 3

La radiuso de kurbeco (R)

La radiuso de kurbeco de konveksa spegulo estas duoble la fokusa distanco de konveksa spegulo.
R = 2 f = 2 (6 metroj) = 12 metroj
La radiuso de kurbeco de la konveksa spegulo estas 12 metroj.
La ĝusta respondo estas C.

6. La konveksa spegulo estas elektita kiel la retrospegulo de motorciklo ĉar la ecoj de la bildo produktita de la spegulo estas…

A. reala, vertikala, minimumigita

B. reala, vertikala, pligrandigita

C. virtuala, vertikala, minimumigita

D. virtuala, vertikala, pligrandigita

Solvo:

Konveksaj speguloj - problemoj kaj solvoj 4

Surbaze de la du figuroj supre oni povas konkludi, ke la ecoj de la bildo estas virtualaj, vertikalaj, minimumigitaj.

La ĝusta respondo estas C.

7. Objekto estas 12 cm antaŭ konveksa spegulo kun radiuso de 6 cm. La ecoj de la bildo estas…

A. reala, renversita je distanco de 12 cm

B. reala, vertikala je distanco de 4 cm

C. virtuala, vertikala je distanco de 2.4 cm

D. virtuala, renversita je distanco de 6 cm

Konata:

Distanco de objekto (d) = 12 cm

Radiuso de la konveksa spegulo (r) = 6 cm.

La fokusa distanco de la konveksa spegulo (f) = 6 cm / 2 = -3 cm

La fokusa distanco de konveksa spegulo havas negativan signon ĉar ĝi estas virtuala. Virtuala ĉar lumo ne trapasas ĝin.

Dezirata: Ecoj de bildo

Solvo:

Distanco de bildo (d'):

1/d' = 1/f – 1/d = -1/3 – 1/12 = -4/12 – 1/12 = -5/12

d' = -12/5 = -2.4 cm

La bilddistanco kun signo negativo signifas, ke la bildo estas virtuala.

Pligrandigo de bildo (m):

m = -d' / d = -(-2.4) / 12 = 2.4 / 12 = 0.2-oble

La pligrandigo de bildo kun signo pozitiva signifas, ke la bildo estas vertikala kaj la pligrandigo de la bildo estas 0.2 signifas, ke la bildograndeco estas pli malgranda ol la objektograndeco (reduktita).

La ĝusta respondo estas C.

[wpdm_pakaĵo id='860′]

  1. Problemoj kaj solvoj de konkava spegulo
  2. Problemoj kaj solvoj de konveksa spegulo
  3. Problemoj kaj solvoj de diverĝantaj lensoj
  4. Problemoj kaj solvoj de konverĝantaj lensoj
  5. Optikaj instrumentoj homaj okulproblemoj kaj solvoj
  6. Problemoj kaj solvoj pri kontaktlensoj en optikaj instrumentoj
  7. Okulvitroj por optikaj instrumentoj
  8. Problemoj kaj solvoj pri lupeoj de optikaj instrumentoj
  9. Optika instrumenta mikroskopo - problemoj kaj solvoj
  10. Problemoj kaj solvoj de optikaj teleskopoj

Legu pli

Konkavaj speguloj - problemoj kaj solvoj

1. Objekto estas metita 10 cm for de konkava spegulo . La fokusa distanco estas 5 cm. Difinu (a) La bilddistancon ( b) La pligrandigon de la bildo.

Konata:

La fokusa distanco (f) = 5 cm

La distanco de la objekto ( d o ) = 10 cm

Solvo :

Formado de bildo per konkava spegulo:

Konkava spegulo - problemoj kaj solvoj 1

La bilddistanco:

1/ d i = 1/f – 1/ do = 1/5 – 1/10 = 2/10 – 1/10 = 1/10

d i = 10/1 = 10 cm

La bilddistanco estas 10 cm.

La pligrandigo:

m = – d i / d o = -10/10 = -1

1 signifas, ke la bildo estas sama kiel la objekto.

La minussigno indikas , ke la bildo estas renversita. Se la signo estas pozitiva, tiam la bildo estas vertikala.

[irp]

2. Objekto 5 cm alta estas metita antaŭ konkava spegulo kun kurbecradiuso de 20 cm. Difinu la bildalton se la distanco de la objekto estas 5 cm, 15 cm, 20 cm, 30 cm.

Konata:

La radiuso de kurbeco ( r ) = 20 cm

La fokusa distanco (f) = R/2 = 20/2 = 10 cm

La alteco de la objekto (h₂o ) = 5 cm

Solvo:

a) la fokusa distanco (f) = 10 cm kaj la objekta distanco ( d o ) = 5 cm

Formado de bildo per konkava spegulo:

Konkava spegulo - problemoj kaj solvoj 2

La bilddistanco ( d i ):

1/ d i = 1/f – 1/ do = 1/10 – 1/5 = 1/10 – 2/10 = -1/10

d i = -10/1 = -10 cm

La minussigno indikas , ke la bildo estas virtuala aŭ la bildo estas malantaŭ la spegulo.

La pligrandigo de bildo ( m ):

m = – d i / d o = -(-10)/5 = 10/5 = 2

La plus-signo indikas, ke la bildo estas vertikala.

La alto de la bildo ( h i ):

m = h mi / h o

h i = h o m = (5 cm)(2) = 10 cm

La alto de la bildo estas 10 cm.

b) La fokusa distanco (f) = 10 cm kaj la objekta distanco ( d o ) = 15 cm

Formado de bildo per konkava spegulo:

Konkava spegulo - problemoj kaj solvoj 3

La bilddistanco ( d i ):

1/ d i = 1/f – 1/ do = 1/10 – 1/15 = 3/30 – 2/30 = 1/30

d i = 30/1 = 30 cm

La plus-signo indikas, ke la bildo estas reala aŭ la bildo estas 30 cm antaŭ la spegulo, sur la sama flanko kiel la objekto.

La pligrandigo de bildo ( m ):

m = – d i / d o = -30/15 = -2

La minussigno indikas, ke la bildo estas renversita.

La bildo estas duoble pli granda ol la objekto.

La alto de la bildo (h i ) :

m = h mi / h o

h i = h o m = (5 cm)(2) = 10 cm

La alto de la bildo estas 10 cm.

c) La fokusa distanco (f) = 10 cm kaj la objekta distanco ( d o ) = 20 cm

Formado de bildo per konkava spegulo:

Konkava spegulo - problemoj kaj solvoj 4

La bilddistanco (d i ) :

1/ d i = 1/f – 1/ do = 1/10 – 1/20 = 2/20 – 1/20 = 1/20

d i = 20/1 = 20 cm

La pozitiva signo indikas, ke la bildo estas reala aŭ la bildo estas 20 cm antaŭ la spegulo, sur la sama flanko kiel la objekto.

La pligrandigo de bildo ( m ):

m = – d i / d o = -20/20 = -1

La negativa signo signifas, ke la bildo estas renversita.

La alto de la bildo ( hi ):

m = h mi / h o

h i = h m = (5 cm)(1) = 5 cm

d) La fokusa distanco (f) = 10 cm kaj la objekta distanco ( d o ) = 30 cm

Konkava spegulo - problemoj kaj solvoj 5

La bilddistanco ( d i ):

1/ d i = 1/f – 1/ do = 1/10 – 1/30 = 3/30 – 1/30 = 2/30

d i = 30/2 = 15 cm

La plus-signo indikas, ke la bildo estas reala aŭ la bildo estas 15 cm antaŭ la spegulo, sur la sama flanko kiel la objekto.

La pligrandigo de bildo ( m) :

m = – d i / d o = -15/30 = -0.5

La minussigno indikas, ke la bildo estas renversita.

La bildo estas 0.5-foje pli malgranda ol la objekto.

La alto de la bildo (h i ) :

m = h mi / h o

h i = h o m = (5 cm)(0.5) = 2.5 cm

[irp]

3. Bildo kreita de konkava spegulo estas 4-oble pli granda ol la objekto. Se la radiuso de kurbeco estas 20 cm, determinu la distancon de la objekto antaŭ la spegulo!

Konata:

La pligrandigo de la bildo ( m ) = 4

La radiuso de kurbeco ( r ) = 20 cm

La fokusa distanco (f) = r /² = 20/2 = 10 cm

Dezirata : La distanco de la objekto ( d o )

Solvo:

m = – d i / d o

4 = – d i / d o

– d i = 4 d o

d i = – 4 d o

1 / f = 1/ d₂o + 1/ d₂

1/10 = 1/ d o + 1/4 d o

4/40 = 4/4 d o + 1/4 d o

4/40 = 5/4 d o

(4)(4s) = (5)(40)

16 d o = 200

d o = 12.5 cm

La distanco de la objekto = 12.5 cm.

[irp]

4. Objekto 1 cm alta estas metita 10 cm for de konkava spegulo kun fokusa distanco f = 15 cm. Determinu:

A. La bilddistanco?

B. La alto de la bildo?

C. La ecoj de bildo formita de la konkava spegulo?

Konata:

La alteco de la objekto (h) = 1 cm

La distanco de la objekto (d o ) = 10 cm

La fokusa distanco de la konkava spegulo (f) = 15 cm

Solvo:

A. La bilddistanco (d i )

1/f = 1/d o + 1/d i

1/d i = 1/f – 1/do o = 1/15 – 1/10 = 2/30 – 3/30 = -1/30

d i = -30/1 = -30 cm

La negativa signo indikas, ke la bildo estas virtuala aŭ la bildo estas malantaŭ la spegulo.

B. La bildalteco (h i )

La pligrandigo de la bildo (M):

M = -d i /d o = h i /h o

M = -(-30)/10 = 30/10 = 3 fojojn

La alto de la bildo (h i ) :

M = h i / h o

3 = h mi / 1 cm

h mi = 3 (1 cm)

h mi = 3 cm

la alto de la bildo estas 3 cm. La plus-signo indikas, ke la bildo estas supren.

C. La ecoj de la bildo:

Virtuala, supren, pli granda ol objekto

[irp]

5. La pligrandigo de la bildo, laŭ la suba bildo.

Konata:Problemoj pri konkava spegulo kun solvoj 1

La distanco de la objekto (d o ) = 60 cm

La fokusa distanco (f) = 20 cm

Dezirata: La bildpligrandigo (M)

Solvo:

La bilddistanco:

1/f = 1/d o + 1/d i

1/d i = 1/f – 1/d o = 1/20 cm – 1/60 cm = 3/60 cm – 1/60 cm = 2/60 cm

d i = 60/2 cm = 30 cm

La pligrandigo de la bildo (M):

M = d i / d o = 30 cm / 60 cm = 1/2-oble

6. Se la objekto estas metita 6 cm for de konkava spegulo, la bilddistanco estas 12 cm kiel montrite en la suba figuro. Kio estas la bilddistanco se la objekto estas movita de la originala pozicio 1 cm for de la spegulo?

Konata:

La distanco de la objekto (d o ) = 6 cm

La bilddistanco (d i ) = 12 cm

Dezirata: se la distanco de la objekto (d o ) = 7 cm, tiam la distanco de la bildo estas …

Solvo:

1/f = 1/do + 1/di = 1/6 + 1/12 = 2/12 + 1/12 = 3/12

f = 12/3 = 4 cm

La fokusa distanco estas pozitiva, kio signifas, ke la fokusa punkto estas reala aŭ la radioj trapasas la punkton.

La bilddistanco:

1/d i = 1/f – 1/d o = 1/4 – 1/7 = 7/28 – 4/28 = 3/28

d i = 28/3 = 9.3 cm

7. Dentisto observas kaj kontrolas la dentojn de la paciento per spegulo kun radiuso de 8 cm. Por ke la truo estu klare videbla de la kuracisto, kio estas la distanco inter la dentoj de la paciento kaj la spegulo?

A. malpli ol 4 cm antaŭ konkava spegulo

B. malpli ol 4 cm antaŭ konveksa spegulo

C. pli ol 4 cm antaŭ la konkava spegulo

D. pli ol 4 cm antaŭ la konveksa spegulo

Konata:

Radiuso de spegulo (r) = 8 cm

La fokusa distanco de la spegulo (f) = r / 2 = 8 / 2 = 4 cm

Dezirata: La distanco inter la dentoj de la paciento kaj la spegulo

Solvo:

Ĉu la uzata spegulo estas konkava spegulo aŭ konveksa spegulo? Por ke la denta truo estu klare videbla de la kuracisto, la uzata spegulo devas povi pligrandigi la bildon de la dento kaj la bildo devas esti vertikala. Konveksaj speguloj ĉiam produktas inversajn bildojn kaj la grandeco de la bildo estas pli malgranda ol la grandeco de la objekto. Male, konkava spegulo povas produkti vertikalan bildon se la objekta distanco (d) estas pli malgranda ol la fokusa distanco (f). Se la objekta distanco estas pli granda ol la fokusa distanco (f), tiam la konkava spegulo produktas inversan bildon.

La fokusa distanco (f) de la konkava spegulo estas 4 cm, tial la dentoj de la paciento devus esti malpli ol 4 cm antaŭ konkava spegulo.

La ĝusta respondo estas A.

8. Konkava spegulo havas kurbecan radiuson de 24 cm. Se la objekto estas metita 20 cm antaŭ la spegulo, tiam determinu la ecojn de la bildo.

A. Reala, vertikala kaj pligrandigita

B. Reala, renversita kaj pligrandigita

C. Virtuala, vertikala kaj pligrandigita

D. Virtuala, inversa kaj pli malgranda

Konata:

Radiuso de kurbeco (r) = 24 cm

Fokusa distanco (f) = R/2 = 24/2 = +12 cm

La fokusa distanco de la konkava spegulo estas pozitiva aŭ reala ĉar la lumo pasas tra la fokuso de la spegulo.

Objekta distanco (d) = 20 cm

Dezirata: Ecoj de bildo

Solvo:

Ĉu la bildo estas virtuala aŭ reala? Kalkulu la bilddistancon (s'):

1/d + 1/d' = 1/fKonkava spegulo - problemoj kaj solvoj 1

1/d' = 1/f – 1/d

1/d' = 1/12 – 1/20

1/d' = 5/60 – 3/60

1/d' = 2/60

d' = 60/2

d' = 30 cm

La bilddistanco kun signo pozitiva signifas, ke la bildo estas reala ĉar ĝin trapasas lumo.

Bildo pligrandigita? Vertikala aŭ renversita? Unue kalkulu la bildpligrandigon (M):

M = -d' / d = -30/20 = -1.5

M > 1 signifas, ke la bildo estas pligrandigita, M havas negativan signon kaj signifas renversitan bildon. Do la bildaj ecoj estas reala, renversita, pligrandigita.

La ĝusta respondo estas B.

9. Sfera spegulo produktas bildon 5-oble pli grandan ol la objekto sur ekrano, 5 metrojn for de la objekto. La spegulo estas...

A. konkava kun fokusa distanco de 25/24 m

B. konveksa kun fokusa distanco de 25/24 m

C. konkava kun fokusa distanco de 24/25 m

D. konveksa kun fokusa distanco de 24/25 m

Konata:

Pligrandigo de bildo (M) = 5-obla

La distanco inter objekto kaj bildo = 5 metroj

Solvo:

La grandeco de la bildo produktita de konveksa spegulo ĉiam estas pli malgranda ol la grandeco de la objekto, tial la spegulo estas konkava spegulo.


Objekta distanco (d) = x

Bilddistanco (d') = x + 5

Bildpligrandigo (M) = 5-obla

La formulo de bildpligrandigo:

Konkava spegulo - problemoj kaj solvoj 2

La formulo de la fokusa distanco (f):

Konkava spegulo - problemoj kaj solvoj 3

La ĝusta respondo estas A.

[wpdm_pakaĵo id='858′]

  1. Problemoj kaj solvoj de konkava spegulo
  2. Problemoj kaj solvoj de konveksa spegulo
  3. Problemoj kaj solvoj de diverĝantaj lensoj
  4. Problemoj kaj solvoj de konverĝantaj lensoj
  5. Optikaj instrumentoj homaj okulproblemoj kaj solvoj
  6. Problemoj kaj solvoj pri kontaktlensoj en optikaj instrumentoj
  7. Okulvitroj por optikaj instrumentoj
  8. Problemoj kaj solvoj pri lupeoj de optikaj instrumentoj
  9. Optika instrumenta mikroskopo - problemoj kaj solvoj
  10. Problemoj kaj solvoj de optikaj teleskopoj

Legu pli

Energiŝparo por varmotransigo - problemoj kaj solvoj

1. 1 kg da akvo je 100 ° C miksita kun 1 kg da akvo je 10 ° C en izolita sistemo. La specifa varmo de akvo estas 4200 J/kg ° C. Difinu la finan temperaturon de la miksaĵo!

Konata:

Maso de varma akvo (m1 ) = 1 kg

Temperaturo de varma akvo (T1 ) = 100 ° C

Maso de malvarma akvo (m² ) = 1 kg

Temperaturo de malvarma akvo (T² ) = 10 ° C

Dezirata: La fina temperaturo (T)

Solvo:

Varmo perdita = Varmo gajnita (izolita sistemo)

m c Δ T = m c Δ T

m ΔT = m ΔT

m₁ ( T₁ – T ) = m₂ ( T – T₂ )

(1)(100 – T) = (1)(T – 10)

100 – T = T – 10

100 + 10 = T + T

110 = 2T

T = 588 000 / 42 000

T = 55

La fina temperaturo estas 55 ° C.

[irp]

2. 3 kg bloko da plumbo je 80o metita en 10 kg da akvo. La specifa varmo de plumbo estas 1400 J.kg-1C-1 kaj la specifa varmo de akvo estas 4200 J.kg-1C-1La fina temperaturo en termika ekvilibro estas 20oC. Difinu la komencan temperaturon de akvo!

Konata:

Maso ( m1 ) = 3 kg

La specifa varmo de plumbo ( c₁ ) = 1400 J.kg⁻¹ C⁻¹

La temperaturo de plumbo (T1 ) = 80 ° C

Maso de akvo (m² ) = 10 kg

La specifa varmo de akvo (c² ) = 4200 J.kg⁻¹ C⁻¹

La temperaturo de termika ekvilibro (T) = 20 ° C

Dezirata: La komenca temperaturo de akvo ( T² )

Solvo:

Varmo perdita = Varmo gajnita

Q plumbo = Q akvo

m₁ c₁ ΔT = m₂ c₂ ΔT​​

(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)

(4200)(60) = (42,000)(20-T)

252 000 = 840 000 – 42 000 tunoj

42 000 T = 840 000 – 252 000

42,000 T = 588,000

T = 588 000 / 42 000

T = 14

La komenca temperaturo de la akvo estas 14 ° C.

[irp]

3. Bloko da kupro ĉe 100oC metita en 128 gramojn da akvo je 30 oC. La specifa varmo de akvo estas 1 cal.g-1°C-1 kaj la specifa varmo de kupro estas 0.1 cal.g-1°C-1. Se la temperaturo de la termika ekvilibro estas 36 oC, determinu la mason de la kupro!

Konata:

La temperaturo de kupro (T1 ) = 100 ° C

La specifa varmo de kupro (c₁ ) = 0.1 c al₃⁻¹o C₁

Maso de akvo (m² ) = 128 gramoj

Temperaturo de akvo (T² ) = 30 ° C

La specifa varmo de akvo (c² ) = 1 c al₀g⁻¹o C⁻¹

La temperaturo de termika ekvilibro (T) = 36 ° C

Dezirata: Maso de kupro ( m1 )

Solvo:

Varmo perdita = Varmo gajnita

Q kupro = Q akvo

m₁ c₁ ΔT = m₂ c₂ ΔT​​

( m₁ )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)

( m₁ )(0.1)(64) = (128)(1)(6)

( m1 )(6.4) = 768

m₁ = 768 / 6.4

m₁ = 120

La maso de kupro estas 120 gramoj.

[irp]

4. M-kg glacibloko ĉe 0oC metita en 340 gramojn da akvo je 20oC en kuvo. Se la varmo de fuzio por akvo = 80 kalorioj g-1, la specifa varmo de akvo estas 1 kalorio-g-1 oC-1. Ĉiu glacio fandiĝas kaj la temperaturo de termika ekvilibro is 5oC, determinu la mason de glacio!

Konata:

Maso de akvo (m²) = 340 gramoj

La temperaturo de glacio (T glacio ) = 0 ° C

La temperaturo de akvo (T akvo ) = 20 ° C

La temperaturo de termika ekvilibro (T) = 5 ° C

La fuziovarmo por akvo ( L ) = 80 °C al g⁻¹

La specifa varmo de akvo (c akvo ) = 1 cal g -1 o C -1

Dezirata: Maso de glacio (M)

Solvo:

Varmo perdita = Varmo gajnita

Q akvo = Q glacio

m c ( ΔT) = m es L es + m c ( Δ T)

(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)

(340)(15) = 80M + 5M

5100 = 85 milionoj

M = 5100/85

M = 60 gramoj

[wpdm_pakaĵo id='714′]

  1. Konvertado de temperaturskaloj
  2. Lineara ekspansio
  3. Areo-vastiĝo
  4. Volumena ekspansio
  5. varmo
  6. Mekanika ekvivalento de varmo
  7. Specifa varmo kaj varmokapacito
  8. Latenta varmo, fuziovarmo, vaporiĝovarmo
  9. Energiŝparo por varmotransigo

Legu pli

Latenta varmo Varmo de fuzio Varmo de vaporiĝo - Problemoj kaj solvoj

4 Latenta varmo Varmo de fuzio Varmo de vaporiĝo - Problemoj kaj solvoj

1. Kalkulu la kvanton da varmo aldonita al 1 gramo da oro por ŝanĝi la fazon de solida al likva. La fuziovarmo por oro estas 64.5 × 10³ J /kg.

Konata:

Maso (m) = 1 gramo = 1 x 10⁻³ kg

Fuziovarmo (L F ) = 64.5 × 10³ J /kg

Dezirata: Varmeco (Q)

Solvo:

Q = m L F

Q = (1 × 10⁻³ kg)(64.5 × 10⁻³ J/kg)

Q = 64.5 Ĵuloj

[irp]

2. Kalkulu la kvanton da varmo liberigita de 1 gramo da hidrargo por ŝanĝi la fazon de likvaĵo al solido. La fuziovarmo por hidrargo estas 11.8 x 10³ J /kg.

Konata:

Maso (m) = 1 gramo = 1 x 10⁻³ kg

Fuziovarmo (L F ) = 11.8 × 10³ J /kg

Dezirata: Varmeco (Q)

Solvo:

Q = m L F

Q = (1 × 10⁻³ kg)(11.8 × 10⁻³ J/kg)

Q = 11.8 Ĵuloj

3. Difinu la kvanton da varmo sorbita de 1 kg da akvo por ŝanĝi la fazon de likvaĵo al vaporo. Vaporiĝa varmo por akvo = 2256 x 10³ J /kg

Konata:

Maso (m) = 1 kg

Vaporiĝa varmo (L· V ) = 2256 × 10³ J /kg

Dezirata: Varmeco (Q)

Solvo:

Q = m L V

Q = (1 kg) ( 2256 × 10³ J /kg)

Q = 2256 x 10⁴ Ĵuloj

[irp]

4. Determinu la kvanton da varmo liberigita de nitrogeno por ŝanĝi la fazon de vaporo al likvido. Vaporiĝa varmo por nitrogeno = 200 x 10³ J /kg

Konata:

Maso (m) = 1 gramo = 1 x 10⁻³ kg

Vaporiĝa varmo (L· V ) = 200 × 10³ J /kg

Konata: Varmo (Q)

Solvo:

Q = m L V

Q = (1 × 10⁻³ kg) ( 200 × 10⁻³ J /kg)

Q = 200 Ĵuloj

  1. Konvertado de temperaturskaloj
  2. Lineara ekspansio
  3. Areo-vastiĝo
  4. Volumena ekspansio
  5. varmo
  6. Mekanika ekvivalento de varmo
  7. Specifa varmo kaj varmokapacito
  8. Latenta varmo, fuziovarmo, vaporiĝovarmo
  9. Energiŝparo por varmotransigo

Legu pli

Specifa varmo kaj varmokapacito - problemoj kaj solvoj

1. Korpo kun maso de 2 kg absorbas varmon de 100 kalorioj kiam ĝia temperaturo pliiĝas de 20 ° C ĝis 70 ° C. Kio estas la specifa varmo de la korpo?

Konata:

Maso (m) = 2 kg = 2000 gr

Varmo (Q) = 100 ° C

La ŝanĝo de temperaturo ( ΔT ) = 70 ° C – 20 ° C = 50 ° C

Dezirata: La specifa varmo (c)

Solvo:

c = Q / m Δ T

c = 100 kalorioj / (2000 gr)(50 ° C)

c = 100 kalorioj / 100 000 gr o C

c = 10² kal / 10⁵ gr o C

c = ( 10² kal ) ( 10⁻⁵ gr⁻¹ o C⁻¹ )

c = 10⁻³ kal gr⁻¹ o C⁻¹​

c = 10⁻³ kal/ gr o C

La specifa varmo de la korpo estas 10⁻³ kal /gr ° C

[irp]

2. La specifa varmo de akvo estas 4180 J/kg C₂O₂ . Kiom da varmokapacito havas 2 kg da akvo …

Konata:

La specifa varmo (c) = 4180 J/kg C₂O

Maso (m) = 2 kg

Dezirata: Varmokapacito (C)

Solvo:

C = mc²

C = (2 kg)(4180 J/kg C₂o )

C = (2)(4180 J/ C₂o )

C = 8360 J/ C₂o

3. La specifa varmo de aluminio estas 900 J/kg C₂O₂ . Kiom da varmokapacito havas 2 gramoj da aluminio…..

Konata:

La specifa varmo de aluminio (c) = 900 J/kg C₂O = 9 x 10² J /kg C₂O

Maso (m) = 2 gramoj = 2/1000 kg = 2/10³ kg = 2 × 10⁻³ kg

Dezirata: Varmokapacito (C)

Solvo:

C = mc²

C = (2 x 10 -3 kg)( 9 x 10 2 J/kg C o )

C = 18 x 10⁻³ x 10² J / C₂o

C = 18 x 10⁻¹ J / C₂o

C = 1.8 J/ C₂o

[wpdm_pakaĵo id='710′]

  1. Konvertado de temperaturskaloj
  2. Lineara ekspansio
  3. Areo-vastiĝo
  4. Volumena ekspansio
  5. varmo
  6. Mekanika ekvivalento de varmo
  7. Specifa varmo kaj varmokapacito
  8. Latenta varmo, fuziovarmo, vaporiĝovarmo
  9. Energiŝparo por varmotransigo

Legu pli

Mekanika ekvivalento de varmo - problemoj kaj solvoj

1. 2 kcal (kilogramoj = kalorioj e ) = ….. c kalorioj e?

solvaĵo

1 kcal = 1000 kcal

2 kcal = 2 (1000 kcal e ) = 2000 kcal e

2. 4 C kalorioj e = ….. c kalorioj e?

solvaĵo

1 Kalori e ( a Majuskla C ) = 1 k cal = 1000 kalori e

4 C kalorioj e = 4 (1000 c kalorioj e ) = 4000 c kalorioj e

3. 10 c kalorioj e = ….. Joule?

solvaĵo

1 kalorio e = 4.186 Ĵuloj

10 kalorioj e = 10 (4.186 Ĵuloj) = 41.86 Ĵuloj

[irp]

4. 5 kcal = … Ĵulo ?

solvaĵo

1 k cal = 1000 c alorio = 4186 Ĵuloj

5 kcal = 5 (4186 Ĵuloj) = 20930 Ĵuloj

5. 2000 Ĵuloj = ….. kcal?

solvaĵo

4186 Ĵuloj = 1 kcal

8372 Ĵuloj = 8372 / 4186 = 2 kcal

2000 Ĵuloj = 2000 / 4186 = 0.4777 kcal

[wpdm_pakaĵo id='706′]

  1. Konvertado de temperaturskaloj
  2. Lineara ekspansio
  3. Areo-vastiĝo
  4. Volumena ekspansio
  5. varmo
  6. Mekanika ekvivalento de varmo
  7. Specifa varmo kaj varmokapacito
  8. Latenta varmo, la fuziovarmo, la vaporiĝovarmo
  9. Energiŝparo por varmotransigo

Legu pli

Varmo Maso Specifa varmo La ŝanĝo de temperaturo - Problemoj kaj Solvoj

9 Varmo Maso Specifa varmo La ŝanĝo de temperaturo - Problemoj kaj Solvoj

1. 2 kg plumbo estas varmigita de 50oC al 100oC. La specifa varmego de plumbo estas 130 J.kg-1°C-1. Kiom varmo estas absorbita de la plumbo?

Konata:

Maso (m) = 2 kg

La specifa varmo (c) = 1 3 0 J.kg -1 C -1

La ŝanĝo de temperaturo ( ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C

Dezirata: Varmeco (Q)

Solvo:

Q = mc² Δ T

Q = varmo , m = maso, c = la specifa varmo , ΔT = la temperaturŝanĝiĝo

La varmo absorbita de plumbo:

Q = (2 kg)(1 3 0 J.kg -1 C -1 )(50 ° C)

Q = (100)(1 3 0)

Q = 1 3,000 Ĵuloj

Q = 1,3 × 10⁴ Ĵuloj

[irp]

2. La specifa varmo de kupro estas 390 J/k g ° C, la temperaturŝanĝo estas 40 ° C. Se la kupro absorbas 40 Ĵulojn da varmo, kio estas la maso de la kupro?

Konata:

La specifa varmo de kupro (c) = 390 J/k g o C

La ŝanĝo de temperaturo ( ΔT ) = 40 ° C

Varmo ( Q) = 40 J

Dezirata: Maso (m) de kupro

Solvo:

Q = mc² Δ T

40 J = (m)( 390 J/kg⁻¹ ) (40 ° C )

40 = (m)( 390/kg )(40)

40 = (m)( 390/kg )(4)

40 = (m)( 1560/kg )

m = 40 / 1560

m = 0.026 kg

m = 26 gramoj

3. La komenca temperaturo de 20 gramoj da akvo estas 30 ° C. La specifa varmo de akvo estas 1 cal g⁻¹ ° C⁻¹ . Se akvo absorbas 300 kaloriojn da varmo, determinu la finan temperaturon!

Konata:

Maso (m) = 20 gr

La komenca temperaturo (T1 ) = 30 ° C

La specifa varmo de akvo (c) = 1 kal gr -1 o C -1

Varmo (Q) = 300 kalorioj

Dezirata: La fina temperaturo de akvo

Solvo:

Q = mc² ΔT

300 kalorioj = (20 gr) ( 1 kalorio gr -1 o C -1 ) ( T² -30 )

300 = (20)(1)( T² -30 )

300 = 20 ( T² -30 )

300 = 20 T 2 – 600

300 + 600 = 20T²

900 = 20T 2

T₂ = 900 / 20

T₂ = 45

La ŝanĝo de temperaturo estas 45 ° C – 30 ° C = 15 ° C.

 [irp]

4. Tla ŝanĝo de temperaturo de la marakvo is 1oC kiam akvo sorbas 3900 Ĵulojn da varmo. La specifa varmo de la marakvo estas 3.9 × 103 J/k°C, kio estas la maso de la marakvo.

Konata:

La ŝanĝo de temperaturo ( ΔT ) = 1 ° C

Varmo (Q) = 3900 Ĵuloj

La specifa varmo de la marakvo (c) = 3.9 x 10³ J / k g°C = 3900 J/Kg°C

Dezirata: Maso (m)

Solvo:

Q = mc² Δ T

Q = varmo , m = maso, c = specifa varmo , ΔT = la ŝanĝo de temperaturo

m = Q / c Δ T = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1 kg

5. 2 -kg kupro sorbas 39 000 J da varmo je 30 °C. Se la specifa varmo de kupro estas 390 J/kg °C, kio estas la fina temperaturo de la kupro...

Konata:

Maso (m) = 2 kg

Komenca temperaturo (T1 ) = 30 ° C

Varmo (Q) = 39,000 Ĵuloj

Specifa varmo (c) de kupro = 390 J/kg ° C

Dezirata : La fina temperaturo ( T2 )

Solvo:

Q = mc² ΔT

Q = varmo , m = maso, c = specifa varmo , ΔT = la ŝanĝo de temperaturo

Q = mc² ΔT = mc² ( T² – T¹ )

39,000 2 = (2)( 390)(T² – 30)

100 = (2)(1)(T² – 30)

100 = (2)(T² – 30)

50 = T2 – 30

T₂ = 50 + 30

T₂ = 80 ° C

[irp]

6. 5-kg da akvo estas varmigita de 15 °C ĝis 40 °C. Kian varmon sorbitas akvo? La specifa varmo de akvo estas 4.2 × 10³ J /kg °C.

Konata:

Maso (m) = 5 kg

Komenca temperaturo (T1 ) = 15°C

Fina temperaturo (T² ) = 40°C

Specifa varmo de akvo (c) = 4.2 × 10³ J /kg°C

Dezirata: Varmeco (Q)

Solvo:

Q = mc² ΔT

Q = (5 kg)( 4.2 × 10³ J /kg°C)(40°C – 15°C)

Q = (5)( 4.2 × 10³ J )(25)

Q = 525 × 10³ J

Q = 525,000 Ĵuloj

7. 2-kg da akvo estas varmigita de 24 °C ĝis 90 °C. Kian varmon sorbitas akvo? La specifa varmo de akvo estas 4.2 × 10³ J /kg °C.

Konata:

Maso (m) = 2 kg

Komenca temperaturo (T1 ) = 24°C

Fina temperaturo (T² ) = 90°C

Specifa varmo de akvo (c) = 4,200 Ĵuloj/kg°C

Dezirata :: Varmeco (Q)

Solvo:

Q = m c ΔT

Q = (2 kg)( 4 200 Ĵuloj/kg°C)(90°C – 24°C)

Q = (2 kg)( 4 200 Ĵuloj/kg°C)(66°C)

Q = (132)( 4,200 Ĵuloj)

Q = 554,400 Ĵuloj

[irp]

8. 5-grama akvo estas varmigita de 10 °C ĝis 40 °C. Kia varmo estas sorbita de akvo? Specifa varmo de akvo estas 1 × 10³ cal / g r °C.

Konata:

Maso (m) = 5 gramoj

Komenca temperaturo (T1 ) = 10 ° C

Fina temperaturo (T² ) = 40 ° C

Specifa varmo de akvo (c) = 1 c al/ gr°C

Bezonata : Varmeco

Solvo:

Q = mc² ΔT

Q = (5 gramoj) ( 1 kal/gr°C) (40 ° C – 10 ° C)

Q = (5)( 1 c al)(30)

Q = 150 kalorioj

9. 0.2 -kg akvo absorbas 42 000 Ĵulojn da varmo je 25 ° C. La specifa varmo de akvo estas 4200 J/kg ° C, kio estas la fina temperaturo de akvo.

Konata:

Maso de akvo (m²) = 0.2 kg

Varmo (Q) = 42,000 Ĵuloj

Specifa varmo de akvo (c) = 4200 J/kg ° C

Komenca temperaturo (T1 ) = 25 ° C

Dezirata: Fina temperaturo ( T2 )

Solvo:

Q = mc² ΔT = mc² ( T² – T¹ )

Q = varmo, m = maso, c = specifa varmego, ΔT = la ŝanĝo de temperaturo, T1 = la komenca temperaturo, T2 = la fina temperaturo

Q = mc² ( T² – T¹ )

42,000 = (0.2)(4200)(T² – 25)

42,000 = 840 (T2 – 25)

42,000 = 840 T 2 – 21,000

42,000 + 21,000 = 840 T²

63,000 = 840 T²

T₂ = 63,000 / 840

T₂ = 75 ° C

  1. Konvertado de temperaturskaloj
  2. Lineara ekspansio
  3. Areo-vastiĝo
  4. Volumena ekspansio
  5. varmo
  6. Mekanika ekvivalento de varmo
  7. Specifa varmo kaj varmokapacito
  8. Latenta varmo, fuziovarmo, vaporiĝovarmo
  9. Energiŝparo por varmotransigo

Legu pli

Volumena ekspansio - problemoj kaj solvoj

Linearan ekspansion spertas nur solidaj objektoj; volumenan ekspansion spertas ĉiuj objektoj, kaj solidaj, likvaj kaj gasaj. La ekvacio de volumena ekspansio similas al la ekvacio de lineara ekspansio.

Volumena ekspansio 1

Priskribo: V₂o = Komenca volumeno, V = Fina volumeno, ΔV = V – V₂o = La ŝanĝo en volumeno, T₂o = Komenca temperaturo, T = Fina temperaturo, ΔT = T₂o = La ŝanĝo en temperaturo, β = la koeficiento de volumena ekspansio. Unuoj de β = ( C₂o ) ⁻¹

[irp]

Volumena ekspansio 2

Volumena ekspansio 3

Volumena ekspansio 4

La supra ekvacio pri volumena ekspansio validas nur kiam la ŝanĝoj en la volumeno de la objektoj (kaj solidaj, likvaj kaj gasaj) estas pli malgrandaj ol la originala volumeno de la objekto. Se la ŝanĝo en volumeno de objekto estas pli granda ol la komenca volumeno de la objekto, la ekvacio de la volumena ekspansio ne donas la ĝustajn rezultojn. Kutime, la ŝanĝoj en volumeno spertitaj de solidaj objektoj ne estas tro grandaj. Aliflanke, la koeficiento de volumena ekspansio de la likvaĵo kaj gaso estas granda. La koeficiento de volumena ekspansio por gasaj substancoj ankaŭ estas facile ŝanĝebla se la temperaturo ŝanĝiĝas. Tial la supra formulo estas uzata nur por la ekspansio de solidaj objektoj.

[irp]

1. Je 30 ° C la volumeno de aluminia sfero estas 30 cm³ . La koeficiento de lineara ekspansio estas 24 × 10⁻⁶ ° C⁻¹ . Se la fina volumeno estas 30.5 cm³ , kio estas la fina temperaturo de la aluminia sfero?

Konata:

La koeficiento de lineara ekspansio ( α ) = 24 x 10⁻⁶ ° C⁻¹

La koeficiento de volumena ekspansio ( β ) = 3 α = 3 x 24 x 10⁻⁶ oC⁻¹ = 72 x 10⁻⁶ oC⁻¹

La komenca temperaturo (T1 ) = 30 ° C

La komenca volumeno (V₁ ) = 30 cm³

La fina volumeno (V² ) = 30.5 cm³

La ŝanĝo en volumeno ( ΔV ) = 30.5 cm³ – 30 cm³ = 0.5 cm³

Dezirata: La fina temperaturo ( T2 )

Solvo:

ΔV = β(V1 ) ( ΔT )

Δ V = β (V₁ ) ( T₂ – T₁ )

0.5 cm3 = (72 x 10-6°C-1)(30 centimetroj3)(T2 - 30oC)

0.5 = (2160 × 10⁻³ ) (T² – 30 )

0.5 = (2.160 × 10⁻³ ) (T² – 30 )

0.5 = (2.160 × 10⁻³ ) (T² – 30 )

0.5 / (2.160 × 10⁻³ ) = T² – 30

0.23 x 10³ = T² – 30

0.23 x 1000 = T² – 30

230 = T2 – 30

230 + 30 = T²

T₂ = 260 ° C

[irp]

2. La koeficiento de lineara ekspansio de metala sfero estas 9 × 10⁻⁶ ° C⁻¹ . La interna diametro de la metala sfero je 20 ° C estas 2.2 cm. Se la fina diametro estas 2.8 cm, kio estas la fina temperaturo?

Konata:

La koeficiento de lineara ekspansio ( α ) = 9 x 10⁻⁶ ° C⁻¹

La koeficiento de volumena ekspansio ( β ) = 3 α = 3 x 9 x 10⁻⁶ oC⁻¹ = 27 x 10⁻⁶ oC⁻¹

La komenca temperaturo (T1 ) = 20 ° C

La komenca diametro (D1 ) = 2.2 cm

La fina diametro (D² ) = 2.8 cm

La komenca radiuso (r₁ ) = D₁ / 2 = 2.2 cm³ / 2 = 1.1 cm³

La fina radiuso (r² ) = D² / 2 = 2.8 cm³ / 2 = 1.4 cm³

La komenca volumeno (V₁ ) = 4/3 π r₁₃ = ( 4/3 )( 3.14 )(1.1 cm⁻¹) = (4/3)(3.14)(1.331 cm⁻¹ ) = 5.57 cm⁻¹

La fina volumeno (V₂ ) = 4/3 π r₂³ = ( 4/3 )( 3.14 )(1.4 cm⁻¹) = (4/3)(3.14)(2.744 cm⁻¹ ) = 11.48 cm⁻¹

La ŝanĝo en volumeno ( Δ V) = 11.48 cm³ – 5.57 cm³ = 5.91 cm³

Dezirata: La fina temperaturo ( T2 )

Solvo:

ΔV = β(V1 ) ( ΔT )

5.91 cm3 = (27 x 10-6°C-1)(5.57 cm3)(T2 - 20oC)

5.91 = (150.39 × 10⁻⁶ ) (T² – 20)

5.91 / 150.39 x 10⁻⁶ = T² – 20

0.039 x 10³ = T² – 20

39 x 10³ = T² – 20

39,000 = T 2 – 20

39,000 + 20 = T²

T₂ = 39,020 ° C

3. 2000-cm3 aluminio ujo, plenigita per akvo je 0oC. Kaj poste varmigita ĝis 90oC. Se la koeficiento de lineara ekspansio por aluminio estas 24 x 10-6 (oC)-1 kaj la koeficiento de volumena ekspansio por akvo estas 6.3 × 10-4 (oC)-1, determinu la volumenon de disverŝita akvo.

Konata:

La komenca volumeno de la aluminia ujo kaj akvo (V o ) = 2000 cm³ = 2 x 10³ cm³

La komenca temperaturo de la aluminia ujo kaj akvo (T1 ) = 0 ° C

La fina temperaturo de la aluminia ujo kaj akvo (T² ) = 90 ° C

La koeficiento de lineara ekspansio por aluminio (α) = 24 x 10⁻⁶ ( ° C ) ⁻¹

La koeficiento de volumena ekspansio por aluminio ( γ ) = 3α = 3 (24 x 10⁻⁶ ( ° C ) ⁻¹ ) = 72 x 10⁻⁶ oC⁻¹

La koeficiento de volumena ekspansio por akvo (γ) = 6.3 x 10⁻⁴ ( ° C ) ⁻¹

Dezirata: La volumeno de disverŝita akvo

Solvo:

La ekvacio de la volumena ekspansio:

V = V₂o + γ V₂o ΔT

V – V₂o = γ V₂o ΔT

ΔV = γ V o ΔT

V = fina volumeno, V₂ = komenca volumeno, ΔV = la ŝanĝo en volumeno, γ = la koeficiento de volumena ekspansio, ΔT = la ŝanĝo en temperaturo

Kalkulu la ŝanĝon en volumeno de la aluminia ujo:

ΔV = γ V o ΔT = (72 x 10⁻⁶ ) (2 x 10³ ) (90) = 12960 x 10⁻³ = 12.960 cm³

Kalkulu la ŝanĝon en volumeno de la akvo:

ΔV = γ V o ΔT = (6,3 x 10⁻⁴ )(2 x 10³ ) (90) = 1134 x 10⁻¹ = 113.4 cm³

La ŝanĝo en volumeno de la akvo estas pli granda ol la aluminia ujo, tiel ke iom da akvo disverŝiĝis.

Kalkulu la volumenon de disverŝita akvo:

113.4 cm³ – 12 960 cm³ = 100.44 cm³

[wpdm_pakaĵo id='702′]

  1. Konvertado de temperaturskaloj
  2. Lineara ekspansio
  3. Areo-vastiĝo
  4. Volumena ekspansio
  5. varmo
  6. Mekanika ekvivalento de varmo
  7. Specifa varmo kaj varmokapacito
  8. Latenta varmo, la fuziovarmo, la vaporiĝovarmo
  9. Energiŝparo por varmotransigo

Legu pli

Areo-vastiĝo - problemoj kaj solvoj

1. Je 20 ° C, la longo de ŝtala plato estas 50 cm kaj la larĝo estas 30 cm. Se la koeficiento de lineara ekspansio por ŝtalo estas 10⁻⁵ ° C⁻¹ , determinu la ŝanĝon en areo kaj la finan areon je 60 ° C.

Konata:

La komenca temperaturo (T1 ) = 20 ° C

La fina temperaturo (T² ) = 60 ° C

La ŝanĝo de temperaturo ( ΔT ) = 60 ° C – 20 ° C = 40 ° C

La komenca areo (A1 ) = longo x larĝo = 50 cm x 30 cm = 1500 cm2

La koeficiento de lineara ekspansio por ŝtalo ( α ) = 10⁻⁵ ° C⁻¹

La koeficiento de areo-ekspansio por ŝtalo ( β ) = 2α = 2 x 10⁻⁵ ° C⁻¹

Dezirata: La ŝanĝo en areo ( ΔA )

Solvo:

La ŝanĝo en areo ( ΔA ):

ΔA = βA 1 ΔT

ΔA = ( 2 x 10⁻⁵ ° C⁻¹ ) (1500 cm² ) (40 ° C )

ΔA = (80 x 10 -5 )(1500 cm 2 )

ΔA = 1 20 000 × 10⁻⁵ cm²

ΔA = 1. 2 x 10 5 x 10 -5 cm 2

ΔA = 1,2 cm²

La fina areo ( A2 ) :

A² = A¹ + ΔA​

A² = 1500 cm² + 1,2 cm²​

A² = 1501,2 cm²​​

[irp]

2. Je 30 ° C, la areo de aluminio-folio estas 40 cm² kaj la koeficiento de lineara ekspansio estas 24 × 10⁻⁶ / ° C . Difinu la finan temperaturon se la fina areo estas 40.2 cm².

Konata:

La komenca temperaturo (T1 ) = 30 ° C

La koeficiento de lineara ekspansio ( α ) = 24 x 10⁻⁶ ° C⁻¹

La koeficiento de areo-ekspansio ( β ) = 2a = 2 x 24 x 10⁻⁶ oC⁻¹ = 48 x 10⁻⁶ oC⁻¹

La komenca areo (A1 ) = 40 cm2

La fina areo (A² ) = 40.2 cm²

La ŝanĝo en areo ( ΔA) = 40.2 cm² – 40 cm² = 0.2 cm²

Dezirata: Determini la finan temperaturon ( T² )

Solvo:

Formulo de la ŝanĝo en areo ( ΔA) :

ΔA = βA 1 ΔT

La fina temperaturo (T² ) :

ΔA = βA₁ ( T₂ – T₁ )​​

0.2 cm2 = (48 x 10-6 oC-1)(40 cm2)(T2 - 30oC)

0.2 = (1920 × 10⁻⁶ ) ( T² – 30 )

0.2 = (1.920 × 10⁻³ ) (T² – 30 )

0.2 = (2 × 10⁻³ ) (T² – 30 )

0.2 / (2 × 10⁻³ ) = T² – 30

0.1 x 10³ = T² – 30

1 x 10² = T² – 30

100 = T₂ – 30

100 + 30 = T²

T₂ = 130

La fina temperaturo = 130 ° C

[irp]

3. La radiuso de ringo je 20 ° C estas 20 cm. Se la fina radiuso je 100 ° C estas 20.5 cm, determinu la koeficienton de areo-ekspansio kaj la koeficienton de lineara ekspansio...

Konata:

La komenca temperaturo (T1 ) = 30 ° C

La fina temperaturo (T² ) = 100 ° C

La ŝanĝo de temperaturo ( ΔT ) = 100 ° C – 30 ° C = 70 ° C

La komenca radiuso (r1 ) = 20 cm

La fina radiuso (r² ) = 20.5 cm

Dezirata: La koeficiento de areo-ekspansio ( β )

Solvo:

La komenca areo (A1 ) = π r12 = ( 3.14 )(20 cm) 2 = (3.14)(400 cm2 ) = 1256 cm2

La fina areo (A₂ ) = π r₂² = ( 3.14 )(20.5 cm²) ² = (3.14)(420.25 cm² ) = 1319.585 cm²

La ŝanĝo en areo ( ΔA) = 1319.585 cm² – 1256 cm² = 63.585 cm²

Formulo de la ŝanĝo en areo ( ΔA) :

ΔA = βA 1 ΔT

La koeficiento de areo-ekspansio:

ΔA = βA 1 ΔT

63.585 cm² = b (1 256 cm² ) (70 ° C)

63.585 = b ( 87,920 ° C)

β = 63.585 / 87,920 ° C

β = 0.00072 / ° C

β = 7.2 x 10⁻⁴ / ° C

β = 7.2 x 1 0 -4 ° C -1

La koeficiento de lineara ekspansio ( α ):

β = 2 α

α = β / 2

α = (7.2 × 1 / 0⁻⁴ ) / 2

α = 3.6 x 1 0 -4 o C -1

[wpdm_pakaĵo id='698′]

  1. Konvertado de temperaturskaloj
  2. Lineara ekspansio
  3. Areo-vastiĝo
  4. Volumena ekspansio
  5. varmo
  6. Mekanika ekvivalento de varmo
  7. Specifa varmo kaj varmokapacito
  8. Latenta varmo, fuziovarmo, vaporiĝovarmo
  9. Energiŝparo por varmotransigo

Legu pli

Lineara ekspansio - problemoj kaj solvoj

1. Ŝtalo estas 40 cm longa je 20 ° C. La koeficiento de lineara ekspansio por ŝtalo estas 12 × 10⁻⁶ ( C₂ ) ⁻¹ . La plilongiĝo kaj la fina longo kiam ĝi estas je 70 ° C estos…

Konata:

La ŝanĝo de temperaturo ( ΔT ) = 70 ° C – 20 ° C = 50 ° C

La originala longo (L1 ) = 40 cm

Koeficiento de lineara ekspansio por ŝtalo (α ) = 12 x 10⁻⁶ ( C₂o ) ⁻¹

Dezirata: La ŝanĝo en longo ( ΔL ) kaj la fina longo ( L2 )

Solvo:

a) La ŝanĝo en longo ( ΔL)

ΔL = αL1ΔT​​

Δ L = ( 12×10 -6 o C -1 )(40 cm)(50 o C)

Δ L = (10 -6 )(24 x 10 3 ) cm

Δ L = 24 × 10⁻³ cm

ΔL = 24 / 10³ cm

ΔL = 24 / 1000 cm

ΔL = 0.024 cm

b) La fina longo ( L² )

L₂ = L₁ + ΔL​

L₂ = 40 cm + 0.024 cm

L₂ = 40.024 cm

[irp]

2. Fera stango varmigita de 30 ° C ĝis 80 ° C. La fina longo de fero estas 115 cm kaj la koeficiento de lineara ekspansio estas 3×10⁻³ ° C⁻¹ . Kio estas la originala longo kaj la ŝanĝo en longo de la fero?

Solvo:

La ŝanĝo de temperaturo ( ΔT) = 80 ° C – 30 ° C = 50 ° C

La fina longo (L² ) = 115 cm

La koeficiento de lineara ekspansio ( α ) = 3× 10⁻³ o C⁻¹

Dezirata: la originala longo (L1 ) kaj la ŝanĝo en longo ( ΔL )

Solvo:

a) La originala longo (L 1 )

Formulo de la ŝanĝo en longo por la lineara ekspansio:

ΔL = αL1ΔT​​​

Formulo de la fina longo :

L₂ = L₁ + ΔL​​

L₂ = L₁ + α L₁ ΔT​

L₂ = L₁ ( 1 + α ΔT )

115 cm = L 1 (1 + (3.10 -3 o C -1 )(50 o C)

115 cm = L₁ ( 1 + 150.10⁻³ )

115 cm = L 1 (1 + 0.15)

115 cm = L 1 (1.15)

L1 = 115 cm / 1.15

L1 = 100 cm

b) la ŝanĝo en longo ( ΔL )

ΔL = L² – L¹

ΔL = 115 cm – 100 cm

ΔL = 15 cm

[irp]

3. Je 25 ° C, la longo de la vitro estas 50 cm. Post varmigo, la fina longo de la vitro estas 50.9 cm. La koeficiento de lineara ekspansio estas α = 9 x 10⁻⁶ C⁻¹ . Determinu la finan temperaturon de la vitro…

Konata:

La originala longo (L1 ) = 50 cm

La fina longo (L² ) = 50.09 cm

La ŝanĝo en longo ( ΔL ) = 50.2 cm – 50 cm = 0.09 cm

La koeficiento de lineara ekspansio ( α ) = 9 x 10⁻⁶ o C⁻¹

La originala temperaturo (T1 ) = 25 ° C

Dezirata: La fina temperaturo ( T2 )

Solvo:

ΔL = α L 1 ΔT

ΔL = αL1 ( T2 – T1 )​​

0.09 cm = ( 9 x 10⁻⁶ ° C) (50 cm )(T² – 25 ° C)

0.09 = (45 × 10⁻⁵ )(T² – 25)

0.09 / (45 × 10⁻⁵ ) = T² – 25

0.002 x 10² = T² – 25

2 x 10² = T² – 25

200 = T2 – 25

T₂ = 200 + 25

T₂ = 225 ° C

La fina temperaturo estas 225 ° C.

[irp]

4. La originala longo de la metalo estas 1 metro kaj la fina longo estas 1.02 m. La temperaturŝanĝo estas 50 Kelvinoj. Difinu la koeficienton de lineara ekspansio!

Konata:

La komenca longo (L1 ) = 1 metro

La fina longo (L² ) = 1.02 metroj

La ŝanĝo en longo ( Δ L) = L² – L¹ = 1.02 metroj – 1 metro = 0.02 metroj

La ŝanĝo de temperaturo (ΔT ) = 50 Kelvinoj = 50 ° C

Dezirata: La koeficiento de lineara ekspansio

Solvo:

ΔL = αL1ΔT​​​

0.02 m = α (1 m ) (50 ° C)

0.02 = α ( 50 ° C)

α = 0.02 / 50 ° C

α = 0.0004 ° C -1

α = 4 x 10⁻⁴ ° C⁻¹

[wpdm_pakaĵo id='694′]

  1. Konvertado de temperaturskaloj
  2. Lineara ekspansio
  3. Areo-vastiĝo
  4. Volumena ekspansio
  5. varmo
  6. Mekanika ekvivalento de varmo
  7. Specifa varmo kaj varmokapacito
  8. Latenta varmo, fuziovarmo, vaporiĝovarmo
  9. Energiŝparo por varmotransigo

Legu pli