Fa'alauteleina o le voluma - fa'afitauli ma fofo

E na'o mea malō e o'o i ai le fa'alauteleina laina; e o'o fo'i i ai mea uma le fa'alauteleina o le voluma, mea malō, vai, ma le kesi. E tutusa le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le voluma ma le fua fa'atatau o le fa'alauteleina laina.

Fa'amatalaga: V _o = Voluma muamua, V = Voluma mulimuli, ΔV = V – V _o = O le suiga o le voluma, T _o = Vevela muamua, T = Vevela mulimuli, ΔT = T – T _o = O le suiga o le vevela, β = le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le voluma. Iunite o le β = (C ^o ) ^-1

O le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le voluma o lo'o i luga e fa'atatau pe a laiti ifo suiga i le voluma o mea (mea malo, vai, ma le kesi) nai lo le voluma muamua o le mea. Afai e sili atu le suiga i le voluma o se mea nai lo le voluma muamua o le mea, o le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le voluma e le maua ai ni taunuuga sa'o. E masani lava, o suiga i le voluma e o'o i ai mea malo e le tele naua. I le isi itu, o le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le voluma o le vai ma le kesi e tele. O le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le voluma mo mea kesi e faigofie fo'i ona suia pe a suia le vevela. O le mea lea, o le fua fa'atatau o lo'o i luga e fa'aaogaina mo le fa'alauteleina o mea malo.

1. I le 30 ^° C o le voluma o se polo alumini e 30 cm³ ^. O le coefficient of linear expansion e 24 x 10−6 ^° C ⁻¹ . Afai o le voluma mulimuli e 30.5 cm³ ^, o le a le vevela mulimuli o le polo alumini?

Ua iloa:

O le fua fa'atatau o le fa'alauteleina laina ( α ) = 24 x 10 ^{-6 o} C ^-1

O le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le voluma ( β ) = 3 α = 3 x 24 x 10 ^{-6 o} C ^-1 = 72 x 10 ^{-6 o} C ^-1

O le vevela muamua (T ₁ ) = 30 ^o C

O le voluma muamua (V ₁ ) = 30 cm ³

O le voluma mulimuli (V ₂ ) = 30.5 cm ³

O le suiga i le voluma ( Δ V) = 30.5 cm ³ – 30 cm ³ = 0.5 cm ³

Mana'omia: O le vevela mulimuli (T ₂ )

Fofo:

ΔV = β (V1 ₎ ( ΔT )

Δ V = β (V ₁ )(T ₂ – T ₁ )

0.5 cm³ = (72 x 10^{-6 o}C^-1)(30cm³)(T₂ - 30^oC)

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 ^° C

2. O le fua fa'atatau o le fa'alauteleina laina o se polo u'amea e 9 x 10 ^{-6 o} C ^-1 . O le lautele i totonu o le polo u'amea i le 20 ^o C e 2.2 cm. Afai o le lautele mulimuli e 2.8 cm, o le a le vevela mulimuli!

Ua iloa:

O le fua fa'atatau o le fa'alauteleina laina ( α ) = 9 x 10 ^{-6 o} C ^-1

O le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le voluma ( β) = 3 α = 3 x 9 x 10 ^{-6 o} C ^-1 = 27 x 10 ^{-6 o} C ^-1

O le vevela muamua (T ₁ ) = 20 ^o C

O le lautele muamua (D ₁ ) = 2.2 cm

O le lautele mulimuli (D ₂ ) = 2.8 cm

O le radius muamua (r ₁ ) = D ₁ / 2 = 2.2 cm ³ / 2 = 1.1 cm ³

O le radius mulimuli (r ₂ ) = D ₂ / 2 = 2.8 cm ³ / 2 = 1.4 cm ³

O le voluma muamua (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

O le voluma mulimuli (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

O le suiga i le voluma ( Δ V) = 11.48 cm³ ^– 5.57 cm³ ⁼ 5.91 ^cm³

Manaʻomia: O le vevela _mulimuli ( T2 )

Fofo:

ΔV = β (V1 ₎ ( ΔT )

5.91 cm³ = (27 x 10^{-6 o}C^-1)(5.57 cm³)(T₂ - 20^oC)

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

39,000 = T ₂ – 20

39,000 + 20 = T ₂

T ₂ = 39,020 ^° C

3. O se 2000-cm³ pusa alumini, fa'atumuina i le vai i le 0^oC. Ona fa'avevela lea i le 90^oC. Afai o le coefficient o le fa'alauteleina laina mo le alumini e 24 x 10^-6 (^oC)^-1 ma o le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le voluma mo le vai e 6.3 x 10^-4 (^oC)^-1, fuafua le tele o le vai ua masaa.

Ua iloa:

O le voluma muamua o le fagu alumini ma le vai (V _o ) = 2000 cm ³ = 2 x 10 ³ cm ³

O le vevela muamua o le koneteina alumini ma le vai (T ₁ ) = 0 ^o C

O le vevela mulimuli o le koneteina alumini ma le vai (T ₂ ) = 90 ^o C

O le fua fa'atatau o le fa'alauteleina laina mo le alumini (α) = 24 x 10 ^-6 ( ^o C ) ^-1

O le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le voluma mo le alumini (γ) = 3α = 3 (24 x 10 ^-6 ( ^o C ) ^-1 ) = 72 x 10 ^{-6 o} C ^-1

O le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le voluma mo le vai (γ) = 6.3 x 10 ^-4 ( ^o C ) ^-1

Manaomia: Le aofaʻi o le vai ua masaa

Fofo:

O le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le voluma:

V = V _o + γ V _o ΔT

V – V _o = γ V _o ΔT

ΔV = γV _o ΔT

V = voluma mulimuli, V _o = voluma muamua, ΔV = le suiga i le voluma, γ = le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le voluma, ΔT = le suiga i le vevela

Fuafua le suiga i le voluma o le koneteina alumini:

ΔV = γ V _o ΔT = (72 x 10 ^-6 )(2 x 10 ³ )(90) = 12960 x 10 ^-3 = 12.960 cm ³

Fuafua le suiga i le voluma o le vai:

ΔV = γ V _o ΔT = (6.3 x 10 ^-4 )(2 x 10 ³ )(90) = 1134 x 10 ^-1 = 113.4 cm ³

O le suiga i le tele o le vai ua sili atu nai lo le fagu alumini o lea na masaa ai sina vai.

Fuafua le aofaʻi o le vai ua masaa:

113.4 cm ³ – 12.960 cm ³ = 100.44 cm ³

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1. Liliuina o fua o le vevela
2. Fa'alautele laina
3. Fa'alauteleina o le eria
4. Fa'ateleina le leo
5. vevela
6. Tutusa fa'amekanika o le vevela
7. Vevela faapitoa ma le gafatia o le vevela
8. Vevela natia, le vevela o le fusifusia, le vevela o le ausa
9. Fa'asaoina o le malosi mo le fesiitaiga o le vevela