9 exemple de întrebări de extindere
1. O foaie de oțel la o temperatură de 20oC are dimensiunile așa cum se arată în imagine. Dacă coeficientul de dilatare liniară al oțelului este 10-5 oC-1 apoi creșterea suprafeței la o temperatură de 60oC este…
A. 0,08 cm2
B. 0,16 cm2
C. 0,24 cm2
d.0,36cm2
E. 0,64 cm2
Pembahasan
Este cunoscut :
Lungimea oțelului = 40 cm
Lățimea oțelului = 20 cm
Aria inițială a oțelului (Ao) = (40)(20) = 800 cm2
Coeficientul de dilatare liniară (α) al oțelului = 10-5 oC-1
Coeficientul de dilatare a ariei (β) = 2 x coeficientul de dilatare a lungimii (2α) = 2 x 10-5 oC-1
Diferența de temperatură (ΔT) = 60oC - 20oC = 40oC
Întrebat Creșterea suprafeței oțelului la temperatura de 60oC
Jawab :
Formula de extindere a ariei :
ΔA = βAo ΔT
Descrierea formulei:
ΔA = creșterea ariei, β = coeficientul de expansiune a ariei, Ao = aria inițială, ΔT = modificarea temperaturii = temperatura finală – temperatura inițială
Creșterea suprafeței de oțel :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (2 x 10-5)(800)(40) = 0,64 cm
Răspunsul corect este E.
2. Placă de fier la o temperatură de 20oC are dimensiunile așa cum se arată în imagine. Dacă temperatura este crescută la 100oC și coeficientul de dilatare liniară al fierului este 1,1 x 10-7 oC-1, atunci zona devine acum…
A. 4,0000106 m2
B. 4,0000140 m2
C. 4,0000376 m2
D. 4,0000704 m2
E. 4,0000726 m2
Pembahasan
Este cunoscut :
Lungimea fierului = 2 m
Lățimea fierului = 2 m
Zona inițială de fier (Ao) = (2)(2) = 4 m2
Coeficientul de dilatare liniară (α) al fierului = 1,1 x 10-7 oC-1
Coeficientul de dilatare a ariei (β) = 2 x coeficientul de dilatare a lungimii (2α) = 2,2 x 10-7 oC-1
Diferența de temperatură (ΔT) = 100oC - 20oC = 80oC
Întrebat Suprafața fierului la o temperatură de 100oC
Jawab :
Creșterea zonei de fier :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (2,2 x 10-7)(4)(80) = 704 x 10-7 = 0,0000704 m2
Zona de fier :
Suprafața fierului = suprafața inițială + creșterea suprafeței
Suprafața fierului = 4 m²2 + 0,0000704m2
Suprafața fierului = 4,0000704 m²2
Răspunsul corect este D.
3. O placă din bronz (α = 18.10-6 oC-1) la o temperatură de 0oC are dimensiunea așa cum se arată în imagine. Dacă placa este încălzită la 80 oC, atunci creșterea suprafeței plăcii este...
A. 0,576.10-4 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
Este cunoscut :
Lungimea bronzului = 40 cm = 0,4 metri
Lățimea bronzului = 20 cm = 0,2 metri
Zona inițială de bronz (Ao) = (0,4)(0,2) = 0,08 m2
Coeficientul de dilatare liniară (α) al bronzului = 18 x 10-6 oC-1
Coeficientul de dilatare a ariei (β) = 2 x coeficientul de dilatare a lungimii (2α) = 36 x 10-6 oC-1
Diferența de temperatură (ΔT) = 80oC - 0oC = 80oC
Întrebat Creșterea suprafeței bronzului la o temperatură de 80oC
Jawab :
Creșterea suprafeței de bronz :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (36 x 10-6)(0,08)(80) = 230,4 x 10-6 = 2,304 x 10-4 m2
Răspunsul corect este C.
4. Un vas de aluminiu de 2000 cm3, umplut cu apă la o temperatură inițială de 0oC. Apoi vasul este încălzit până când temperatura atinge 90oC. Dacă coeficientul de dilatare liniară al aluminiului este 24 x 10-6 (oC)-1 iar coeficientul de dilatare volumică al apei este 6,3 x 10-4 (oC)-1, volumul de apă vărsat a fost de…
A. 100,94 cm3
B. 100,84 cm3
C. 100,64 cm3
d.100,54cm3
E. 100,44 cm3
Pembahasan
Se știe că:
Volumul inițial al vasului de aluminiu și al apei (Vo) = 2000 cm3 = 2 x 103 cm3
Temperatura inițială a vasului de aluminiu și a apei (T1) = 0oC
Temperatura finală a vasului de aluminiu și a apei (T2) = 90oC
Coeficientul de dilatare liniară a aluminiului (α) = 24 x 10-6 (oC)-1
Coeficientul de dilatare volumică al aluminiului (γ) = 3α = 3 (24 x 10-6 (oC)-1 ) = 72 x 10-6 oC-1
Coeficientul de dilatare volumică a apei (γ) = 6,3 x 10-4 (oC)-1
Întrebat: Volumul de apă vărsat
Jawab:
Formula de expansiune a volumului:
V = Vo + γ Vo ΔT
V–Vo = γ Vo ΔT
ΔV = γ Vo ΔT
Informație :
V = volum final, Vo = volum inițial, ΔV = modificarea volumului, γ = coeficientul de dilatare volumică, ΔT = schimbarea temperaturii.
Calculați modificarea volumului vasului de aluminiu:
ΔV = γ Vo ΔT = (72 x 10-6)(2 x 103)(90) = 12960 x 10-3 = 12,960 cm3
Calculați modificarea volumului de apă:
ΔV = γ Vo ΔT = (6,3 x 10-4)(2 x 103)(90) = 1134 x 10-1 = 113,4 cm3
Schimbarea volumului de apă este mai mare decât în cazul vasului de aluminiu, așa că o parte din apă se varsă.
Calculați volumul de apă vărsat:
113,4 cm3 - 12,960 cm3 = 100,44 cm3
Răspunsul corect este E.
5. O bară metalică este încălzită până când temperatura atinge 80°F (Fahrenheit).oLungimea C devine 115 cm. Dacă coeficientul de dilatare liniară al metalului este 3.10-3 oC-1 iar temperatura inițială a metalului este de 30oC, atunci lungimea inițială a metalului este….
A. 100 cm
B. 101,5 cm
C. 102 cm
d.102,5cm
E. 103 cm
Pembahasan
Se știe că:
Temperatura inițială (T1) = 30oC
Temperatura finală (T2) = 80oC
Schimbare de temperatură (ΔT) = 80oC - 30oC = 50oC
Coeficientul de dilatare liniară a metalului (α) = 3.10-3 oC-1
Lungimea finală a metalului (L) = 115 cm
Necesar: Lungimea inițială a metalului (Lo)
Jawab:
Formula de expansiune a lungimii:
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
Răspunsul corect este A.
6. O tijă de alamă are inițial 40 cm lungime. Când este încălzită la o temperatură de 80oLungimea C devine 40,04 cm. Dacă coeficientul de dilatare liniară al alamei este 2,0 x 10-5 oC-1 Deci temperatura inițială a tijei de alamă este….
A. 20 oC
B. 22 oC
C. 25 oC
D. 30 oC
E. 50 oC
Pembahasan
Se știe că:
Temperatura finală (T2) = 80oC
Lungimea inițială (Lo) = 40 cm
Lungime finală (L) = 40,04 cm
Creștere în lungime (ΔL) = 40,04 cm – 40 cm = 0,04 cm
Coeficientul de dilatare liniară al alamei (α) = 2,0 x 10-5 oC-1
Întrebare: Temperatura inițială (T1)
Jawab:
Formula de expansiune a metalului:
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
Răspunsul corect este D.
7. O foaie de oțel la o temperatură de 20oC are dimensiunile așa cum se arată în imagine. Dacă coeficientul de dilatare liniară al oțelului este 10-5 oC-1 apoi creșterea suprafeței la o temperatură de 60oC este…
A. 0,08 cm2
B. 0,16 cm2
C. 0,24 cm2
d.0,36cm2
E. 0,64 cm2
Pembahasan
Această întrebare este legată de expansiune.
Este cunoscut :
Lungimea oțelului = 40 cm
Lățimea oțelului = 20 cm
Aria inițială a oțelului (Ao) = (40)(20) = 800 cm2
Coeficientul de dilatare liniară (α) al oțelului = 10-5 oC-1
Coeficientul de dilatare a ariei (β) = 2 x coeficientul de dilatare a lungimii (2α) = 2 x 10-5 oC-1
Diferența de temperatură (ΔT) = 60oC - 20oC = 40oC
Întrebat Creșterea suprafeței oțelului la temperatura de 60oC
Jawab :
Formula de extindere a ariei :
ΔA = βAo ΔT
Descrierea formulei:
ΔA = creșterea ariei, β = coeficientul de expansiune a ariei, Ao = aria inițială, ΔT = modificarea temperaturii = temperatura finală – temperatura inițială
Creșterea suprafeței de oțel :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (2 x 10-5)(800)(40) = 0,64 cm
Răspunsul corect este E.
8. Placă de fier la o temperatură de 20oC are dimensiunile așa cum se arată în imagine. Dacă suhua fost ridicat la 100oC și coeficientul de dilatare liniară al fierului este 1,1 x 10-7 oC-1, atunci zona devine acum…
A. 4,0000106 m2
B. 4,0000140 m2
C. 4,0000376 m2
D. 4,0000704 m2
E. 4,0000726 m2
Pembahasan
Este cunoscut :
Lungimea fierului = 2 m
Lățimea fierului = 2 m
Zona inițială de fier (Ao) = (2)(2) = 4 m2
Coeficientul de dilatare liniară (α) al fierului = 1,1 x 10-7 oC-1
Coeficientul de dilatare a ariei (β) = 2 x coeficientul de dilatare a lungimii (2α) = 2,2 x 10-7 oC-1
Diferența de temperatură (ΔT) = 100oC - 20oC = 80oC
Întrebat Suprafața fierului la o temperatură de 100oC
Jawab :
Creșterea zonei de fier :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (2,2 x 10-7)(4)(80) = 704 x 10-7 = 0,0000704 m2
Zona de fier :
Suprafața fierului = suprafața inițială + creșterea suprafeței
Suprafața fierului = 4 m²2 + 0,0000704m2
Suprafața fierului = 4,0000704 m²2
Răspunsul corect este D.
9. O placă este realizată din bronz (α = 18.10-6 oC-1) la o temperatură de 0oC are dimensiunea așa cum se arată în imagine. Dacă placa este încălzită la 80 oC, atunci creșterea suprafeței plăcii este...
A. 0,576.10-4 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
Este cunoscut :
Lungimea bronzului = 40 cm = 0,4 metri
Lățimea bronzului = 20 cm = 0,2 metri
Zona inițială de bronz (Ao) = (0,4)(0,2) = 0,08 m2
Coeficientul de dilatare liniară (α) al bronzului = 18 x 10-6 oC-1
Coeficientul de dilatare a ariei (β) = 2 x coeficientul de dilatare a lungimii (2α) = 36 x 10-6 oC-1
Diferența de temperatură (ΔT) = 80oC - 0oC = 80oC
Întrebat Creșterea suprafeței bronzului la o temperatură de 80oC
Jawab :
Creșterea suprafeței de bronz :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (36 x 10-6)(0,08)(80) = 230,4 x 10-6 = 2,304 x 10-4 m2
Răspunsul corect este C.
Sursa întrebării:
Întrebări de fizică pentru examenul național de liceu/liceu vocațional
