நேரியல் விரிவாக்கம் – சிக்கல்களும் தீர்வுகளும்

1. ஒரு எஃகு 20 ° C வெப்பநிலையில் 40 செ.மீ நீளம் கொண்டது. எஃகின் நேரியல் விரிவுக் குணகம் 12 x 10⁻⁶ (C o ) ⁻¹ ஆகும் . அதன் நீள அதிகரிப்பு மற்றும் அது 70 ° C வெப்பநிலையில் இருக்கும்போது அதன் இறுதி நீளம் என்னவாக இருக்கும்…

அறியப்பட்டது :

வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றம் ( ΔT ) = 70 ° C – 20 ° C = 50 ° C

அசல் நீளம் (L 1 ) = 40 செ.மீ.

எஃகின் நேரியல் விரிவாக்க குணகம் (α ) = 12 x 10⁻⁶ (C o ) ⁻¹

தேவை : நீளத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் ( ΔL ) மற்றும் இறுதி நீளம் ( L² )

தீர்வு:

அ) நீளத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் ( ΔL)

Δ L = α L 1 ΔT

Δ L = ( 12×10 -6 o C -1 )(40 cm)(50 o C)

Δ L = (10 -6 )(24 x 10 3 ) செ.மீ

Δ L = 24 x 10 -3 செ.மீ

Δ L = 24 / 10 3 செ.மீ

Δ L = 24 / 1000 செ.மீ.

Δ L = 0.024 செ.மீ.

b) இறுதி நீளம் (L 2 )

L 2 = L 1 + ΔL

L 2 = 40 செ.மீ + 0.024 செ.மீ

L 2 = 40.024 செ.மீ.

[irp]

2. ஒரு இரும்புத் தண்டு 30 ° C இலிருந்து 80 ° C க்கு சூடுபடுத்தப்படுகிறது. இரும்பின் இறுதி நீளம் 115 செ.மீ மற்றும் நேரியல் விரிவுக் குணகம் 3×10⁻³ ° C⁻¹ ஆகும் . இரும்பின் அசல் நீளம் மற்றும் நீளத்தில் ஏற்பட்ட மாற்றம் என்ன?

தீர்வு:

வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றம் ( ΔT) = 80 ° C – 30 ° C = 50 ° C

இறுதி நீளம் (L 2 ) = 115 செ.மீ.

நேரியல் விரிவாக்கக் குணகம் ( α ) = 3×10⁻³ ° C⁻¹

தேவை : அசல் நீளம் (L 1 ) மற்றும் நீளத்தில் ஏற்பட்ட மாற்றம் ( Δ L)

தீர்வு:

அ) அசல் நீளம் (L 1 )

நேரியல் விரிவாக்கத்திற்கான நீள மாற்றத்தின் சூத்திரம்:

Δ L = α L 1 ΔT

இறுதி நீளத்திற்கான சூத்திரம் :

L 2 = L 1 + ΔL

L 2 = L 1 + α L 1 ΔT

L 2 = L 1 (1 + α ΔT)

115 cm = L 1 (1 + (3.10 -3 o C -1 )(50 o C)

115 செ.மீ = L 1 (1 + 150.10 -3 )

115 செ.மீ = L 1 (1 + 0.15)

115 செ.மீ = L 1 (1.15)

L 1 = 115 செ.மீ / 1.15

L 1 = 100 செ.மீ.

b) நீளத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் ( ΔL )

Δ L = L 2 – L 1

ΔL = 115 செ.மீ – 100 செ.மீ

Δ L = 15 செ.மீ.

[irp]

3. 25 ° C வெப்பநிலையில், கண்ணாடியின் நீளம் 50 செ.மீ. ஆகும். வெப்பப்படுத்திய பிறகு, கண்ணாடியின் இறுதி நீளம் 50.9 செ.மீ. ஆகும். நேரியல் விரிவுக் குணகம் α = 9 x 10⁻⁶ C⁻¹ ஆகும் . கண்ணாடியின் இறுதி வெப்பநிலையைக் கண்டறியவும்…

அறியப்பட்டது :

அசல் நீளம் (L 1 ) = 50 செ.மீ.

இறுதி நீளம் (L 2 ) = 50.09 செ.மீ.

நீளத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் ( ΔL ) = 50.2 செ.மீ – 50 செ.மீ = 0.09 செ.மீ

நேரியல் விரிவாக்கக் குணகம் (α) = 9 x 10 -6 ° C -1

அசல் வெப்பநிலை (T 1 ) = 25 o C

தேவை : இறுதி வெப்பநிலை (T 2 )

தீர்வு:

ΔL = α L 1 ΔT

Δ L = α L 1 (T 2 – T 1 )

0.09 செ.மீ = ( 9 x 10 -6 ° C) (50 செ.மீ )(T 2 – 25 ° C)

0.09 = (45 x 10 -5 )(T 2 – 25)

0.09 / (45 x 10 -5 ) = T 2 – 25

0.002 x 10 5 = T 2 – 25

2 x 10 2 = T 2 – 25

200 = T 2 – 25

T 2 = 200 + 25

T 2 = 225 o C

இறுதி வெப்பநிலை 225 ° C ஆகும்.

[irp]

4. உலோகத்தின் ஆரம்ப நீளம் 1 மீட்டர் மற்றும் இறுதி நீளம் 1.02 மீ ஆகும். வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றம் 50 கெல்வின். நேரியல் விரிவுக் குணகத்தைக் கண்டறியவும்!

அறியப்பட்டது :

ஆரம்ப நீளம் (L 1 ) = 1 மீட்டர்

இறுதி நீளம் (L 2 ) = 1.02 மீட்டர்

நீளத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் ( ΔL ) = L2 – L1 = 1.02 மீட்டர் – 1 மீட்டர் = 0.02 மீட்டர்

வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றம் (Δ T ) = 50 கெல்வின் = 50 ° C

தேவை : நேரியல் விரிவாக்கக் கெழு

தீர்வு:

Δ L = α L 1 ΔT

0.02 மீ = α (1 மீ ) (50 ° C)

0.02 = α ( 50 o C)

α = 0.02 / 50 o C

α = 0.0004 o C -1

α = 4 x 10 -4 o C -1

[wpdm_package id='694′]

  1. வெப்பநிலை அளவீடுகளை மாற்றுதல்
  2. நேரியல் விரிவாக்கம்
  3. பகுதி விரிவாக்கம்
  4. தொகுதி விரிவாக்கம்
  5. வெப்ப
  6. வெப்பத்தின் இயந்திர சமமான
  7. தன்வெப்பம் மற்றும் வெப்ப ஏற்புத்திறன்
  8. உள்ளுறை வெப்பம், உருகுதல் வெப்பம், ஆவியாதல் வெப்பம்
  9. வெப்பப் பரிமாற்றத்திற்கான ஆற்றல் சேமிப்பு

ஒரு கருத்துரையை