9 Egzanp Kesyon Ekspansyon
1. Yon fèy asye nan yon tanperati 20 oC gen dimansyon yo montre nan figi a . Si koyefisyan ekspansyon lineyè asye a se 10 -5 oC -1, alò ogmantasyon nan sifas la nan yon tanperati 60 oC se...
A. 0,08 santimèt2
B. 0,16 cm³
C. 0,24 cm³
D. 0,36 cm³
E. 0,64 cm³
Pembahasan
Li konnen ke :
Longè asye = 40 cm
Lajè asye = 20 cm
Sifas asye inisyal (A o ) = (40)(20) = 800 cm 2
Koyefisyan ekspansyon lineyè (α) asye a = 10 -5 o C -1
Koyefisyan ekspansyon sifas (β) = 2 x koyefisyan ekspansyon longè (2α) = 2 x 10 -5 o C -1
Diferans tanperati (ΔT) = 60 oC – 20 oC = 40 oC
Kesyon : Ogmantasyon nan sifas asye a yon tanperati 60 ° C
Repons :
Fòmil ekspansyon zòn nan :
ΔA = β A o ΔT
Deskripsyon fòmil:
ΔA = ogmantasyon nan sifas, β = koyefisyan ekspansyon sifas, A o = sifas inisyal, ΔT = chanjman nan tanperati = tanperati final – tanperati inisyal
Ogmantasyon nan zòn asye a :
ΔA = β A o ΔT
ΔA = (2 x 10 -5 )(800)(40) = 0,64 cm
Repons ki kòrèk la se E.
2. Yon plak fè nan yon tanperati 20 oC gen dimansyon jan yo montre nan figi a. Si tanperati a ogmante a 100 oC epi koyefisyan ekspansyon lineyè fè a se 1,1 x 10 -7 oC -1 , lè sa a sifas li pral kounye a ...
A. 4,0000106 mèt2
B. 4,0000140 m2
C. 4,0000376 m2
D. 4,0000704 mèt 2
E. 4,0000726 m2
Pembahasan
Li konnen ke :
Longè fè = 2 m
Lajè fè = 2 m
Sifas inisyal fè a (A o ) = (2)(2) = 4 m 2
Koyefisyan ekspansyon lineyè (α) fè a = 1,1 x 10 -7 o C -1
Koyefisyan ekspansyon sifas (β) = 2 x koyefisyan ekspansyon longè (2α) = 2,2 x 10 -7 o C -1
Diferans tanperati (ΔT) = 100 oC – 20 oC = 80 oC
Kesyon : Sifas fè a nan yon tanperati 100 degre Sèlsiyis
Repons :
Ogmantasyon nan zòn fè a :
ΔA = β A o ΔT
ΔA = (2,2 x 10 -7 )(4)(80) = 704 x 10 -7 = 0,0000704 m²
Zòn fè :
Zòn fè = zòn inisyal + ogmantasyon nan zòn nan
Sifas fè = 4 m² + 0,0000704 m²
Sifas fè = 4,0000704 m2
Repons ki kòrèk la se D.
3. Yon plak ki fèt an bwonz (α = 18.10 -6 o C -1 ) nan yon tanperati 0 o C gen dimansyon jan yo montre nan foto a. Si plak la chofe a 80 o C, ogmantasyon nan sifas plak la se...
A. NAN-4 m2
B. 1,152.10 -4 m2
C. 2,304.10 -4 m2
D. 3,456.10 -4 m2
E. 4,608.10 -4 m2
Pembahasan
Li konnen ke :
Longè bwonz = 40 cm = 0,4 mèt
Lajè bwonz = 20 cm = 0,2 mèt
Sifas inisyal bwonz lan (A o ) = (0,4)(0,2) = 0,08 m 2
Koyefisyan ekspansyon lineyè (α) bwonz lan = 18 x 10 -6 o C -1
Koyefisyan ekspansyon sifas (β) = 2 x koyefisyan ekspansyon longè (2α) = 36 x 10 -6 o C -1
Diferans tanperati (ΔT) = 80 oC – 0 oC = 80 oC
Kesyon : Ogmantasyon nan sifas bwonz nan yon tanperati 80 ° C
Repons :
Ogmantasyon zòn bwonz lan :
ΔA = β A o ΔT
ΔA = (36 x 10 -6 ) (0,08)(80) = 230,4 x 10 -6 = 2,304 x 10 -4 m²
Repons ki kòrèk la se C.
4. Yon veso aliminyòm 2000 cm33, plen ak dlo nan yon tanperati inisyal 0oC. Apre sa, yo chofe veso a jiskaske tanperati a rive nan 90oC. Si koyefisyan ekspansyon lineyè aliminyòm nan se 24 x 10-6 (oC)-1 epi koyefisyan ekspansyon volim dlo a se 6,3 x 10-4 (oC)-1, volim dlo ki te koule a te….
A. 100,94 cm³
B. 100,84 cm³
C. 100,64 cm³
D. 100,54 cm³
E. 100,44 cm³
Pembahasan
Li konnen ke:
Volim inisyal veso aliminyòm nan ak dlo a (V o ) = 2000 cm 3 = 2 x 10 3 cm 3
Tanperati inisyal veso aliminyòm nan ak dlo a (T1 ) = 0 ° C
Tanperati final veso aliminyòm nan ak dlo a (T2 ) = 90 ° C
Koyefisyan ekspansyon lineyè aliminyòm nan (α) = 24 x 10 -6 ( oC ) -1
Koyefisyan ekspansyon volim aliminyòm (γ) = 3α = 3 (24 x 10 -6 ( ° C ) -1 ) = 72 x 10 -6 ° C -1
Koyefisyan ekspansyon volim dlo (γ) = 6,3 x 10 -4 ( ° C ) -1
Kesyon: Kantite dlo ki koule a
Repons:
Fòmil ekspansyon volim:
V = V o + γ V o ΔT
V – V o = γ V o ΔT
ΔV = γ V o ΔT
Enfòmasyon:
V = volim final, V o = volim inisyal, ΔV = chanjman nan volim, γ = koyefisyan ekspansyon volim, ΔT = chanjman nan tanperati.
Kalkile chanjman nan volim veso aliminyòm lan:
ΔV = γ V o ΔT = (72 x 10 -6 )(2 x 10 3 )(90) = 12960 x 10 -3 = 12,960 cm 3
Kalkile chanjman nan volim dlo a:
ΔV = γ V o ΔT = ( 6.3 x 10 -4 )(2 x 10 3 )(90) = 1134 x 10 -1 = 113,4 cm 3
Chanjman nan volim dlo a pi gran pase veso aliminyòm nan, kidonk yon pati nan dlo a koule.
Kalkile volim dlo ki koule a:
113,4 santimèt 3 – 12,960 santimèt 3 = 100,44 santimèt 3
Repons ki kòrèk la se E.
5. Yo chofe yon ba metal a yon tanperati 80 oC epi longè li vin 115 cm. Si koyefisyan ekspansyon lineyè metal la se 3.10 -3 oC -1 epi tanperati inisyal metal la se 30 oC , alò longè inisyal metal la se….
A. 100 santimèt
B. 101,5 santimèt
Apeprè 102 santimèt
D. 102,5 cm
E. 103 cm
Pembahasan
Li konnen ke:
Tanperati inisyal (T1) = 30oC
Tanperati final (T2) = 80oC
Chanjman tanperati (ΔT) = 80oC - 30oC = 50oC
Koyefisyan ekspansyon lineyè metal la (α) = 3.10-3 oC-1
Longè final metal la (L) = 115 cm
Obligatwa: Longè inisyal metal la (Lo)
Repons:
Fòmil ekspansyon longè:
L = Lo + ΔL
L = Lo + α Lo ΔT
L = Lo (1 + α ΔT)
115 = Lo (1 + (3.10-3.50) )
115 = Lo (1 + (150.10-3)))
115 = Lo (1 + 0,15)
115 = Lo (1,15)
Lo = 115/1,15
Lo = 100 cm
Repons ki kòrèk la se A.
6. Yon baton kwiv okòmansman mezire 40 cm longè. Lè yo chofe l nan yon tanperati 80 oC longè li vin 40,04 cm. Si koyefisyan ekspansyon lineyè kwiv la se 2,0 x 10 -5 oC -1, alò tanperati inisyal baton kwiv la se….
A. NAN oC
B. NAN oC
C. NAN oC
D. NAN oC
E. 50 oC
Pembahasan
Li konnen ke:
Tanperati final (T2) = 80oC
Longè inisyal (Lo) = 40cm
Longè final (L) = 40,04 cm
Ogmantasyon nan longè (ΔL) = 40,04 cm – 40 cm = 0,04 cm
Koyefisyan ekspansyon lineyè kwiv la (α) = 2,0 x 10-5 oC-1
Kesyon: Tanperati inisyal (T1)
Repons:
Fòmil ekspansyon metal:
L = Lo + α Lo ΔT
L – Lo = α Lo ΔT
ΔL = αLo ΔT
ΔL = αLo (T2 - T1)
0,04 = (2,0 x 10-5) (40)(80 – T1)
0,04 = (80 x 10-5)(80 – T1)
0,04 = 0,0008 (80 – T1)
0,04 = 0,064 – 0,0008 T1
0,0008 T1 = 0,064 - 0,040
0,0008 T1 = 0,024
T1 = 30oC
Repons ki kòrèk la se D.
7. Yon fèy asye nan yon tanperati 20oC gen dimansyon jan yo montre nan foto a. Si koyefisyan ekspansyon lineyè asye a se 10-5 oC-1 Lè sa a, ogmantasyon nan sifas la nan yon tanperati 60oC se…
A. 0,08 santimèt2
B. 0,16 santimèt2
Apeprè 0,24 santimèt2
D. 0,36 cm2
E. 0,64 cm2
Pembahasan
Kesyon sa a gen rapò ak ekspansyon.
Li konnen :
Longè asye = 40 cm
Lajè asye = 20 cm
Zòn asye inisyal la (Ao) = (40)(20) = 800 santimèt2
Koyefisyan ekspansyon lineyè (α) asye a = 10-5 oC-1
Koyefisyan ekspansyon sifas (β) = 2 x koyefisyan ekspansyon longè (2α) = 2 x 10-5 oC-1
Diferans tanperati (ΔT) = 60oC - 20oC = 40oC
Mande Ogmantasyon nan sifas asye a nan tanperati 60oC
Jawab :
Fòmil ekspansyon zòn nan :
ΔA = βAo ΔT
Deskripsyon fòmil:
ΔA = ogmantasyon nan sifas, β = koyefisyan ekspansyon sifas, Ao = sifas inisyal, ΔT = chanjman nan tanperati = tanperati final – tanperati inisyal
Ogmantasyon nan zòn asye a :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (2 x 10-5)(800)(40) = 0,64 santimèt
Repons ki kòrèk la se E.
8. Plak fè a yon tanperati 20oC gen dimansyon jan yo montre nan foto a. Si suhuli te ogmante a 100oC epi koyefisyan ekspansyon lineyè fè a se 1,1 x 10-7 oC-1, lè sa a zòn nan vin tounen kounye a...
A. 4,0000106 mèt2
B. 4,0000140 mèt2
C. 4,0000376 mèt2
D. 4,0000704 mèt2
Lès 4,0000726 mèt2
Pembahasan
Li konnen :
Longè fè = 2 m
Lajè fè = 2 m
Zòn inisyal fè a (Ao) = (2)(2) = 4 mèt2
Koyefisyan ekspansyon lineyè (α) fè a = 1,1 x 10-7 oC-1
Koyefisyan ekspansyon sifas (β) = 2 x koyefisyan ekspansyon longè (2α) = 2,2 x 10-7 oC-1
Diferans tanperati (ΔT) = 100oC - 20oC = 80oC
Mande Zòn fè a nan yon tanperati 100oC
Jawab :
Ogmantasyon nan zòn fè a :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (2,2 x 10-7)(4)(80) = 704 x 10-7 = 0,0000704 m2
Zòn fè :
Zòn fè = zòn inisyal + ogmantasyon nan zòn nan
Sifas fè = 4 m²2 + 0,0000704m2
Sifas fè = 4,0000704 m²2
Repons ki kòrèk la se D.
9. Yon plak fèt an bwonz (α = 18.10-6 oC-1) nan yon tanperati 0oC gen gwosè jan yo montre nan foto a. Si yo chofe plak la a 80 oC, lè sa a ogmantasyon nan sifas plak la se...
A. NAN-4 m2
B. NAN-4 m2
C. NAN-4 m2
D. NAN-4 m2
E. 4,608.10-4 m2
Pembahasan
Li konnen :
Longè bwonz = 40 cm = 0,4 mèt
Lajè bwonz = 20 cm = 0,2 mèt
Zòn bwonz inisyal la (Ao) = (0,4)(0,2) = 0,08 mèt2
Koyefisyan ekspansyon lineyè (α) bwonz lan = 18 x 10-6 oC-1
Koyefisyan ekspansyon sifas (β) = 2 x koyefisyan ekspansyon longè (2α) = 36 x 10-6 oC-1
Diferans tanperati (ΔT) = 80oC - 0oC = 80oC
Mande Ogmantasyon nan sifas bwonz nan yon tanperati 80oC
Jawab :
Ogmantasyon zòn bwonz lan :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (36 x 10-6)(0,08)(80) = 230,4 x 10-6 = 2,304 x 10-4 m2
Repons ki kòrèk la se C.
Sous kesyon an:
Kesyon fizik pou egzamen nasyonal la pou lekòl segondè/lekòl pwofesyonèl
