Gebietsútwreiding - problemen en oplossingen

1. By 20 ° C is de lingte fan in stielen plaat 50 sm en de breedte 30 sm. As de koëffisjint fan lineêre útwreiding foar stiel 10⁻⁶ °C -1 is , bepale dan de feroaring yn oerflak en it definitive oerflak by 60 ° C.

Bekend:

De begjintemperatuer ( T1 ) = 20 ° C

De eintemperatuer (T2 ) = 60 ° C

De feroaring yn temperatuer ( ΔT ) = 60 ° C – 20 ° C = 40 ° C

It begjingebiet ( A1 ) = lingte x breedte = 50 sm x 30 sm = 1500 sm²

De koëffisjint fan lineêre útwreiding foar stiel ( α ) = 10⁻⁶ o C⁻¹

De koëffisjint fan oerflakte-útwreiding foar stiel ( β) = 2α = 2 x 10-5 o C -1

Winske: De feroaring yn gebiet ( ΔA )

Oplossing:

De feroaring yn gebiet ( ΔA ):

ΔA = βA 1 ΔT

ΔA = ( 2 x 10⁻⁴ ° C -1 ) (1500 cm² ) (40 ° C)

ΔA = (80 x 10 -5 )(1500 cm 2 )

ΔA = 1 20,000 x 10⁻⁶ sm²

ΔA = 1. 2 x 10 5 x 10 -5 sm 2

ΔA = 1,2 sm²

It lêste gebiet ( A2 ) :

A2 = A1 + ΔA​

A2 = 1500 sm² + 1,2 sm²​

In 2 = 1501,2 sm²​

[irp]

2. By 30 ° C is it oerflak fan in aluminiumplaat 40 sm² en de koëffisjint fan lineêre útwreiding is 24 x 10⁻⁶ / ° C . Bepale de eintemperatuer as it einoppervlak 40.2 sm² is.

Bekend:

De begjintemperatuer (T1 ) = 30 ° C

De koëffisjint fan lineêre útwreiding ( α) = 24 x 10⁻⁶ o C⁻¹

De koëffisjint fan oerflakte-útwreiding ( β) = 2a = 2 x 24 x 10-6 o C -1 = 48 x 10-6 o C -1

It begjingebiet (A1 ) = 40 sm2

It definitive oerflak (A2 ) = 40.2 sm2

De feroaring yn oerflak ( ΔA) = 40.2 cm² – 40 cm² = 0.2 cm²

Winske: Bepale de eintemperatuer ( T2 )

Oplossing:

Formule fan 'e feroaring yn gebiet ( ΔA) :

ΔA = βA 1 ΔT

De eintemperatuer (T2 ) :

ΔA = βA1 ( T2 – T1 )​​

0.2 cm2 = (48 x 10-6 oC-1)(40 sm2)(T2 - 30oC)

0.2 = ( 1920 x 10-6 ) ( T2 – 30 )

0.2 = (1.920 x 10-3 ) (T2 – 30 )

0.2 = (2 x 10-3 ) (T2 – 30 )

0.2 / (2 x 10-3 ) = T2 – 30

0.1 x 10³ = T² – 30

1 x 10² = T² – 30

100 = T2 – 30

100 + 30 = T2

T2 = 130

De eintemperatuer = 130 ° C

[irp]

3. De straal fan in ring by 20 ° C is 20 sm. As de einstraal by 100 ° C 20.5 sm is, bepaal dan de koëffisjint fan oerflakte-útwreiding en de koëffisjint fan lineêre útwreiding…

Bekend:

De begjintemperatuer (T1 ) = 30 ° C

De eintemperatuer (T2 ) = 100 ° C

De feroaring yn temperatuer ( ΔT ) = 100 ° C – 30 ° C = 70 ° C

De earste radius (r1 ) = 20 sm

De einradius (r² ) = 20.5 sm

Winske: De koëffisjint fan oerflakte-útwreiding ( β )

Oplossing:

It begjingebiet (A1 ) = πr12 = ( 3.14 )(20 cm2) = ( 3.14)(400 cm2 ) = 1256 cm2

It definitive oerflak (A2 ) = π r22 = ( 3.14 )(20.5 cm2) = (3.14)(420.25 cm2 ) = 1319.585 cm2

De feroaring yn oerflak ( ΔA) = 1319.585 cm² – 1256 cm² = 63.585 cm²

Formule fan 'e feroaring yn gebiet ( ΔA) :

ΔA = βA 1 ΔT

De koëffisjint fan gebietsútwreiding:

ΔA = βA 1 ΔT

63.585 cm² = b ( 1256 cm² ) (70 ° C)

63.585 = b ( 87,920 ° C)

β = 63.585 / 87,920 ° C

β = 0.00072 / o C

β = 7.2 x 1 0 -4 / o C

β = 7.2 x 1 0 -4 o C -1

De koëffisjint fan lineêre útwreiding ( α ):

β = 2 α

α = β / 2

α = (7.2 x 1 0 -4 ) / 2

α = 3.6 x 1 0 -4 o C -1

[wpdm_package id='698′]

  1. Temperatuerskalen konvertearje
  2. Lineêre útwreiding
  3. Gebietsútwreiding
  4. Volume útwreiding
  5. Hjitte
  6. Mechanysk ekwivalint fan waarmte
  7. Spesifike waarmte en waarmtekapasiteit
  8. Latente waarmte, waarmte fan fusje, waarmte fan ferdamping
  9. Enerzjybesparring foar waarmteferfier

Lit in reaksje efter