Lineêre útwreiding - problemen en oplossingen

1. In stiel is 40 sm lang by 20 ° C. De koëffisjint fan lineêre útwreiding foar stiel is 12 x 10-6 ( C o ) -1 . De tanimming fan lingte en de definitive lingte as it op 70 ° C is, sil wêze ...

Bekend:

De feroaring yn temperatuer ( ΔT ) = 70 ° C – 20 ° C = 50 ° C

De orizjinele lingte (L1 ) = 40 sm

Koëffisjint fan lineêre útwreiding foar stiel (α ) = 12 x 10-6 (C o ) -1

Winske: De feroaring yn lingte ( ΔL ) en de definitive lingte ( L2 )

Oplossing:

a) De feroaring yn lingte ( ΔL)

ΔL = αL 1 ΔT

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

Δ L = (10 -6 )(24 x 10 3 ) sm

ΔL = 24 x 10-3 sm

ΔL = 24 / 103 sm

ΔL = 24 / 1000 sm

ΔL = 0.024 sm

b) De definitive lingte ( L2 )

L2 = L1 + ΔL​

L2 = 40 sm + 0.024 sm

L2 = 40.024 sm

[irp]

2. In izeren stêf ferwaarme fan 30 ° C nei 80 ° C. De úteinlike lingte fan it izer is 115 sm en de koëffisjint fan lineêre útwreiding is 3 × 10-3 ° C - 1 . Wat is de oarspronklike lingte en de feroaring yn lingte fan it izer?

Oplossing:

De feroaring yn temperatuer ( ΔT) = 80 ° C – 30 ° C = 50 ° C

De úteinlike lingte (L² ) = 115 sm

De koëffisjint fan lineêre útwreiding ( α) = 3 × 10-3 o C -1

Winske: de orizjinele lingte (L1 ) en de feroaring yn lingte ( ΔL )

Oplossing:

a) De orizjinele lingte ( L1 )

Formule foar de feroaring yn lingte foar de lineêre útwreiding:

ΔL = αL 1 ΔT​

Formule fan 'e definitive lingte :

L2 = L1 + ΔL​​

L2 = L1 + α L1 ΔT​

L2 = L1 ( 1 + αΔT )

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

115 sm = L 1 (1 + 150.10 -3 )

115 sm = L 1 (1 + 0.15)

115 sm = L 1 (1.15)

L 1 = 115 sm / 1.15

L1 = 100 sm

b) de feroaring yn lingte ( ΔL )

ΔL = L2 – L1

ΔL = 115 sm – 100 sm

ΔL = 15 sm

[irp]

3. By 25 ° C is de lingte fan it glês 50 sm. Nei ferwaarming is de einlingte fan it glês 50.9 sm. De koëffisjint fan lineêre útwreiding is α = 9 x 10-6 C - 1 . Bepale de eintemperatuer fan it glês…

Bekend:

De orizjinele lingte (L1 ) = 50 sm

De úteinlike lingte (L² ) = 50.09 sm

De feroaring yn lingte ( ΔL ) = 50.2 sm – 50 sm = 0.09 sm

De koëffisjint fan lineêre útwreiding (α) = 9 x 10⁻⁶ o C⁻¹

De oarspronklike temperatuer (T1 ) = 25 ° C

Winske: De eintemperatuer ( T2 )

Oplossing:

ΔL = αL 1 ΔT

ΔL = αL1 ( T2 – T1 )​​

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

0.09 = (45 x 10-5 )(T2 – 25)

0.09 / (45 x 10-5 ) = T2 – 25

0.002 x 10² = T² – 25

2 x 10² = T² – 25

200 = T2 – 25

T2 = 200 + 25

T2 = 225 ° C

De úteinlike temperatuer is 225 ° C.

[irp]

4. De oarspronklike lingte fan metaal is 1 meter en de definitive lingte is 1.02 m. De feroaring yn temperatuer is 50 Kelvin. Bepale de koëffisjint fan lineêre útwreiding!

Bekend:

De begjinlingte (L1 ) = 1 meter

De úteinlike lingte (L² ) = 1.02 meter

De feroaring yn lingte ( Δ L) = L 2 – L 1 = 1.02 meter – 1 meter = 0.02 meter

De feroaring yn temperatuer (ΔT ) = 50 Kelvin = 50 ° C

Winske: De koëffisjint fan lineêre útwreiding

Oplossing:

ΔL = αL 1 ΔT​

0.02 m = α (1 m ) (50 ° C)

0.02 = α ( 50 ° C)

α = 0.02 / 50 ° C

α = 0.0004 o C -1

α = 4 x 10⁻⁴ o C⁻¹

[wpdm_package id='694′]

  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