Zitsanzo 5 za mafunso okulitsa voliyumu
1. Mpira wolimba umapangidwa ndi aluminiyamu yokhala ndi coefficient of linear expansion ya 24 x 10 -6 o C -1 . Ngati kutentha kwa 30 o C voliyumu ya mpira ndi 30 cm 3 , ndiye kuti voliyumu ya mpira ikwere kufika pa 30,5 cm 3, mpirawo uyenera kutenthedwa kufika pa kutentha kwa….. o C
Zokambirana
Amadziwika kuti:
Koyefifiti ya kukula kolunjika (α ) = 24 x 10 -6 o C -1
Chowonjezera cha kukula kwa voliyumu (γ ) = 3 a = 3 x 24 x 10 -6 o C -1 = 72 x 10 -6 o C -1
Kutentha koyambirira (T 1 ) = 30 o C
Kuchuluka koyambirira (V 1 ) = 30 cm 3
Voliyumu yomaliza (V 2 ) = 30,5 cm 3
Kusintha kwa voliyumu (Δ V) = 30,5 cm 3 – 30 cm 3 = 0,5 cm 3
Funso: Kutentha komaliza ( T2 )
Yankho:
ΔV = g (V 1 )( ΔT )
ΔV = g (V 1 )(T 2 – T 1 )
0,5 masentimita3 = (72 × 10-6 oC-1)(30cm)3)(T2 - 30oC)
0,5 = (2160 x 10 -6 ) (T 2 – 30 )
0,5 = (2,160 x 10 -3 ) (T 2 – 30 )
0,5 = (2,160 x 10 -3 ) (T 2 – 30 )
0,5 / (2,160 x 10 -3 ) = T 2 – 30
0,23 x 10 3 = T 2 – 30
0,23 x 1000 = T 2 – 30
230 = T 2 - 30
230 + 30 = T 2
T 2 = 260 o C
2. Mpira wopanda kanthu wopangidwa ndi galasi uli ndi kukula kofanana kwa 9 x 10 -6 o C -1 . Pa kutentha kwa 20 o C, m'mimba mwake wamkati wa mpira ndi 2,2 cm. Ngati m'mimba mwake wamkati wa mpirawo ukukwera kufika pa 2,8 ndiye kuti kutentha komaliza ndi...
Zokambirana
Amadziwika kuti:
Koyefifiti ya kukula kolunjika (α ) = 9 x 10 -6 o C -1
Kukula kwa voliyumu (γ ) = 3 α = 3 x 9 x 10 -6 o C -1 = 27 x 10 -6 o C -1
Kutentha koyambirira (T 1 ) = 20 o C
Chipinda choyamba cha m'mimba mwake (D 1 ) = 2,2 cm
Dayamita yomaliza (D 2 ) = 2,8 cm
Ulalo woyambira (r 1 ) = D 1/2 = 2,2 cm 3/2 = 1,1 cm 3
Ulalo womaliza (r 2 ) = D 2 / 2 = 2,8 cm 3 / 2 = 1,4 cm 3
Voliyumu yoyambirira (V 1 ) = 4/3 π r 1 3 = (4/3)(3,14)(1,1 cm) 3 = (4/3)(3,14)(1,331 cm 3 ) = 5,57 cm 3
Voliyumu yomaliza (V 2 ) = 4/3 π r 2 3 = (4/3) (3,14) (1,4 cm) 3 = (4/3) (3,14) (2,744 cm 3 ) = 11,48 cm 3
Kusintha kwa voliyumu (Δ V) = 11,48 cm 3 – 5,57 cm 3 = 5,91 cm 3
Funso: Kutentha komaliza ( T2 )
Yankho:
ΔV = g (V 1 )( ΔT )
5,91 masentimita3 = (27 × 10-6 oC-1)(5,57 masentimita3)(T2 - 20oC)
5,91 = (150,39 x 10 -6 ) (T 2 - 20)
5,91 / 150,39 x 10 -6 = T 2 – 20
0,039 x 10 6 = T 2 – 20
39 x 10 3 = T 2 – 20
39000 = T 2 - 20
39000 + 20 = T 2
T 2 = 39020 o C
3. Mpweya ukatenthedwa, kuchuluka kwa voliyumu kumakhala kofanana ndi...
A. Kutentha koyambirira
B. Kutentha komaliza
C. Kuwonjezeka kwa kutentha
D. Voliyumu yoyambirira
E. Buku lomaliza
Kukambirana:
Kuwonjezeka kwa voliyumu ya mpweya kumagwirizana ndi kuwonjezeka kwa kutentha kapena kusintha kwa kutentha. Kutentha kukakwera kwambiri, kuchuluka kwa voliyumu kumawonjezekanso.
4. Chidebe cha galasi cha malita 4 chimadzazidwa ndi madzi, kenako chimatenthedwa kotero kuti kutentha kumakwera ndi 20 o C. Zikuoneka kuti madzi ena amatuluka. Amadziwika kuti kuchuluka kwa kukula kwa galasi = 9 x 10 -6 o C -1 ; kuchuluka kwa kukula kwa madzi = 2,1 x 10 -4 o C -1 , ndiye kuti kuchuluka kwa madzi omwe amatuluka ndi...
A. 0,015 malita
B. 0,018 malita
C. malita 0,020
D. 0,021 malita
E. 0,025 malita
Zokambirana
Amadziwika kuti:
Kuchuluka koyambirira kwa chidebe chagalasi ndi madzi (Vo₂o₂ ) = malita 4
Kusintha kwa kutentha kwa galasi ndi madzi ( ΔT) = 20 o C
Kuchuluka kwa kukula kwa galasi (α) = 9 x 10 -6 o C -1
Kuchuluka kwa kuchuluka kwa galasi (γ) = 3α = 3 (9 x 10 -6 o C -1 ) = 27 x 10 -6 o C -1
Kuchuluka kwa kuchuluka kwa madzi ( γ) = 2,1 x 10 -4 o C -1
Anafunsa: B Kodi madzi angati adatayidwa?
Yankho:
Fomula yowonjezera voliyumu:
V = Vo o + γ Vo o ΔT
V – Vo o = γ Vo o ΔT
ΔV = γ Vo o ΔT
Zambiri:
V = voliyumu yomaliza, Vo o = voliyumu yoyambirira, ΔV = kusintha kwa voliyumu, γ = coefficient of voliyumu expansion, ΔT = kusintha kwa kutentha.
Werengani kusintha kwa voliyumu ya chotengera chagalasi:
ΔV = γ Vo o ΔT = ( 27 x 10 -6 )(4)(20) = 2160 x 10 -6 = 2,160 x 10 -3 = 0,002160 malita
Werengani kusintha kwa kuchuluka kwa madzi:
ΔV = γ Vo o ΔT = ( 2,1 x 10 -4 )(4)(20) = 168 x 10 -4 = 0,0168 malita
Kusintha kwa kuchuluka kwa madzi kumakhala kwakukulu kuposa chidebe chagalasi kotero madzi ena amatuluka.
Werengani kuchuluka kwa madzi omwe atayika:
0,0168 lita - 0,002160 lita = 0,01464 lita = 0,015 lita
Yankho lolondola ndi A.
5. Chombo chopangidwa ndi chitsulo (coefficient of linear expansion = 10-5 oC-1) ili ndi kukula kwa malita 6 odzazidwa ndi acetone liquid (voliyumu expansion coefficient = 1,5 x 10-3 oC-1Ngati zonse ziwiri zatenthedwa kotero kuti kutentha kwa chipinda kukwera kuchokera pa 0oC mpaka 40oC, ndiye kuti kuchuluka kwa acetone komwe kwatuluka ndi ...
A. 0,35 malita
B. 0,48 malita
C. malita 0,58
D. 1,36 malita
E. 1,48 malita
Zokambirana
Amadziwika kuti:
Kuchuluka koyambirira kwa chidebe chachitsulo ndi acetone (Vo₂o₂ ) = malita 6
Kusintha kwa kutentha kwa chotengera chachitsulo ndi acetone ( ΔT) = 40 o C
Chiŵerengero cha kukula kwachitsulo cholunjika (α) = 10 -5 o C -1
Kukulitsa kwa chitsulo koyenera (γ) = 3α = 3 (10 -5 o C -1 ) = 3 x 10 -5 o C -1
Kuchuluka kwa kuchuluka kwa acetone ( γ) = 1,5 x 10 -3 o C -1
Anafunsa: B Kodi madzi angati adatayidwa?
Yankho:
Fomula yowonjezera voliyumu:
ΔV = γ Vo o ΔT
Zambiri:
ΔV = kusintha kwa voliyumu, γ = coefficient of voliyumu expansion, Vo o = voliyumu yoyambirira, ΔT = kusintha kwa kutentha.
Werengerani kusintha kwa voliyumu ya chotengera chachitsulo:
ΔV = γ Vo o ΔT = ( 3 x 10 -5 )(6)(40) = 720 x 10 -5 = 0,00720 malita
Kuwerengera kuchuluka kwa acetone m'magazi:
ΔV = γ Vo o ΔT = ( 1,5 x 10 -3 )(6)(40) = 360 x 10 -3 = 0,360 malita
Kusintha kwa kuchuluka kwa acetone kumakhala kwakukulu kuposa kwa chidebe chachitsulo kotero madzi ena amatuluka.
Werengani kuchuluka kwa madzi omwe atayika:
0,360 lita - 0,00720 lita = 0,3528 lita = 0,35 lita
Yankho lolondola ndi A.
