ಪ್ರದೇಶ ವಿಸ್ತರಣೆ - ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರಗಳು

1. 20 o C ನಲ್ಲಿ, ಉಕ್ಕಿನ ಹಾಳೆಯ ಉದ್ದ 50 ಸೆಂ.ಮೀ ಮತ್ತು ಅಗಲ 30 ಸೆಂ.ಮೀ. ಉಕ್ಕಿನ ರೇಖೀಯ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕ 10 -5 o C -1 ಆಗಿದ್ದರೆ, 60 o C ನಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ .

ತಿಳಿದಿದೆ:

ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನ (T 1 ) = 20 o C

ಅಂತಿಮ ತಾಪಮಾನ (T 2 ) = 60 o C

ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆ ( ΔT ) = 60 o C – 20 o C = 40 o C

ಆರಂಭಿಕ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A 1 ) = ಉದ್ದ x ಅಗಲ = 50 ಸೆಂ.ಮೀ x 30 ಸೆಂ.ಮೀ = 1500 ಸೆಂ.ಮೀ 2

ಉಕ್ಕಿನ ರೇಖೀಯ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ ( α ) = 10 -5 o C -1

ಉಕ್ಕಿನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ ( β ) = 2α = 2 x 10 -5 o C -1

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆ ( ΔA )

ಪರಿಹಾರ:

ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆ ( ΔA ):

ΔA = β A 1 ΔT

ΔA = ( 2 x 10 -5 o C -1 )(1500 ಸೆಂ 2 )(40 o C)

ΔA = (80 x 10 -5 )(1500 cm 2 )

ΔA = 1 20,000 x 10 -5 ಸೆಂ.ಮೀ 2

ΔA = 1. 2 x 10 5 x 10 -5 cm 2

ΔA = 1.2 ಸೆಂ.ಮೀ 2

ಅಂತಿಮ ಪ್ರದೇಶ ( A 2 ):

ಎ 2 = ಎ 1 + Δಎ

ಎ 2 = 1500 ಸೆಂ 2 + 1. 2 ಸೆಂ 2

ಎ 2 = 1501. 2 ಸೆಂ.ಮೀ 2

[ಐಆರ್‌ಪಿ]

2. 30 o C ನಲ್ಲಿ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಹಾಳೆಯ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ 40 cm 2 ಮತ್ತು ರೇಖೀಯ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ 24 x 10 -6 / o C ಆಗಿದೆ. ಅಂತಿಮ ಪ್ರದೇಶವು 40.2 cm 2 ಆಗಿದ್ದರೆ ಅಂತಿಮ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.

ತಿಳಿದಿದೆ:

ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನ (T 1 ) = 30 o C

ರೇಖೀಯ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ ( α ) = 24 x 10 -6 o C -1

ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ ( β ) = 2a = 2 x 24 x 10 -6 o C -1 = 48 x 10 -6 o C -1

ಆರಂಭಿಕ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A 1 ) = 40 ಸೆಂ.ಮೀ 2

ಅಂತಿಮ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A 2 ) = 40.2 ಸೆಂ 2

ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆ ( ΔA ) = 40.2 ಸೆಂ 2 – 40 ಸೆಂ 2 = 0.2 ಸೆಂ 2

ಬೇಕಾಗಿದೆ : ಅಂತಿಮ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ (T 2 )

ಪರಿಹಾರ:

ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯ ಸೂತ್ರ ( ΔA) :

ΔA = β A 1 Δ T

ಅಂತಿಮ ತಾಪಮಾನ (T 2 ):

ΔA = β A 1 (ಟಿ 2 – ಟಿ 1 )

0.2 ಸೆಂ2 = (48 x 10-6 oC-1)(40 ಸೆಂ.ಮೀ.2)(T2 - 30oC)

0.2 = (1920 x 10 -6 ) (ಟಿ 2 – 30 )

0.2 = (1.920 x 10 -3 ) (ಟಿ 2 – 30)

0.2 = (2 x 10 -3 ) (ಟಿ 2 – 30)

0.2 / (2 x 10 -3 ) = ಟಿ 2 – 30

0.1 x 10 3 = ಟಿ 2 – 30

1 x 10 2 = ಟಿ 2 – 30

100 = ಟಿ 2 – 30

100 + 30 = ಟಿ 2

ಟಿ 2 = 130

ಅಂತಿಮ ತಾಪಮಾನ = 130 o C

[ಐಆರ್‌ಪಿ]

3. 20 o C ನಲ್ಲಿ ಉಂಗುರದ ತ್ರಿಜ್ಯವು 20 ಸೆಂ.ಮೀ. 100 o C ನಲ್ಲಿ ಅಂತಿಮ ತ್ರಿಜ್ಯವು 20.5 ಸೆಂ.ಮೀ ಆಗಿದ್ದರೆ, ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ ಮತ್ತು ರೇಖೀಯ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ...

ತಿಳಿದಿದೆ:

ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನ (T 1 ) = 30 o C

ಅಂತಿಮ ತಾಪಮಾನ (T 2 ) = 100 o C

ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆ ( ΔT ) = 100 o C – 30 o C = 70 o C

ಆರಂಭಿಕ ತ್ರಿಜ್ಯ (r 1 ) = 20 ಸೆಂ.ಮೀ.

ಅಂತಿಮ ತ್ರಿಜ್ಯ (r 2 ) = 20.5 ಸೆಂ.ಮೀ.

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ಪ್ರದೇಶ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ ( β )

ಪರಿಹಾರ:

ಆರಂಭಿಕ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A 1 ) = π r 1 2 = (3.14)(20 cm) 2 = (3.14)(400 cm 2 ) = 1256 cm 2

ಅಂತಿಮ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A 2 ) = π r 2 2 = (3.14)(20.5 cm) 2 = (3.14)(420.25 cm 2 ) = 1319.585 cm 2

ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆ ( ΔA ) = 1319.585 ಸೆಂ.ಮೀ 2 – 1256 ಸೆಂ.ಮೀ 2 = 63.585 ಸೆಂ.ಮೀ 2

ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯ ಸೂತ್ರ ( ΔA) :

ΔA = β A 1 ΔT

ಪ್ರದೇಶ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ:

ΔA = β A 1 ΔT

63.585 ಸೆಂ 2 = ಬಿ (1 256 ಸೆಂ 2 )(70 ಒ ಸಿ)

63.585 = ಬಿ ( 87,920 o ಸಿ)

β = 63.585 / 87,920 o ಸಿ

β = 0.00072 / o ಸಿ

β = 7.2 x 1 0 -4 / o ಸಿ

β = 7.2 x 1 0 -4 o ಸಿ -1

ರೇಖೀಯ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕ ( α ):

β = 2 α

α = β / 2

α = (7.2 x 1 0 -4 ) / 2

α = 3.6 x 1 0 -4 o ಸಿ -1

[wpdm_ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಐಡಿ='698′]

  1. ತಾಪಮಾನ ಮಾಪಕಗಳನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು
  2. ರೇಖೀಯ ವಿಸ್ತರಣೆ
  3. ಪ್ರದೇಶ ವಿಸ್ತರಣೆ
  4. ಸಂಪುಟ ವಿಸ್ತರಣೆ
  5. ಹೀಟ್
  6. ಶಾಖದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಮಾನ
  7. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಮತ್ತು ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ
  8. ಸುಪ್ತ ಶಾಖ, ಸಮ್ಮಿಳನದ ಶಾಖ, ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಶಾಖ
  9. ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ಶಕ್ತಿ ಸಂರಕ್ಷಣೆ

ಒಂದು ಕಮೆಂಟನ್ನು ಬಿಡಿ