பரப்பளவு விரிவாக்கம் – சிக்கல்களும் தீர்வுகளும்

1. 20 ° C வெப்பநிலையில், ஒரு எஃகுத் தகட்டின் நீளம் 50 செ.மீ மற்றும் அகலம் 30 செ.மீ ஆகும். எஃகின் நேரியல் விரிவுக் குணகம் 10⁻⁵°C⁻¹ எனில் , 60 ° C வெப்பநிலையில் பரப்பில் ஏற்படும் மாற்றம் மற்றும் இறுதிப் பரப்பைக் காண்க.

அறியப்பட்டது :

ஆரம்ப வெப்பநிலை (T 1 ) = 20 o C

இறுதி வெப்பநிலை (T 2 ) = 60 o C

வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றம் ( ΔT ) = 60 ° C – 20 ° C = 40 ° C

ஆரம்பப் பரப்பளவு (A 1 ) = நீளம் x அகலம் = 50 செ.மீ x 30 செ.மீ = 1500 செ.மீ 2

எஃகின் நேரியல் விரிவாக்க குணகம் ( α ) = 10⁻⁵ ° C⁻¹

எஃகின் பரப்பு விரிவாக்க குணகம் ( β) = 2α = 2 x 10 -5 ° C -1

தேவை : பரப்பளவில் ஏற்படும் மாற்றம் ( ΔA )

தீர்வு:

பரப்பளவில் ஏற்படும் மாற்றம் ( ΔA ) :

ΔA = β A 1 ΔT

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

ΔA = (80 x 10 -5 )(1500 செ.மீ 2 )

ΔA = 1 20,000 x 10 -5 செ.மீ 2

ΔA = 1. 2 x 10 5 x 10 -5 cm 2

ΔA = 1.2 செ.மீ 2

இறுதிப் பகுதி ( A 2 ):

A 2 = A 1 + ΔA

A 2 = 1500 செ.மீ 2 + 1. 2 செ.மீ 2

A 2 = 1501 . 2 செ.மீ 2

மேலும் காண்க  மின்னழுத்த வேறுபாடு சமன்பாடு

2. 30 ° C வெப்பநிலையில், ஒரு அலுமினியத் தகட்டின் பரப்பளவு 40 செ.மீ² மற்றும் நேரியல் விரிவுக் குணகம் 24 x 10⁻⁶ / ° C ஆகும். இறுதிப் பரப்பளவு 40.2 செ.மீ² எனில், இறுதி வெப்பநிலையைக் கண்டறியவும்.

அறியப்பட்டது :

ஆரம்ப வெப்பநிலை (T 1 ) = 30 o C

நேரியல் விரிவாக்கக் குணகம் ( α ) = 24 x 10⁻⁶ ° C⁻¹

பரப்பு விரிவாக்கக் குணகம் ( β ) = 2a = 2 x 24 x 10⁻⁶ ° C⁻¹ = 48 x 10⁻⁶ ° C⁻¹

ஆரம்பப் பரப்பளவு (A 1 ) = 40 செ.மீ 2

இறுதிப் பரப்பளவு (A 2 ) = 40.2 செ.மீ 2

பரப்பின் மாற்றம் ( ΔA) = 40.2 செ.மீ² 40 செ.மீ² = 0.2 செ.மீ²

தேவை : இறுதி வெப்பநிலையை (T 2 ) கண்டறியவும்.

தீர்வு:

பரப்பின் மாற்றத்திற்கான ( ΔA) சூத்திரம் :

ΔA = β A 1 Δ T

இறுதி வெப்பநிலை (T 2 ):

ΔA = β A 1 (T 2 – T 1 )

0.2 செ.மீ.2 = (48 x 10-6 oC-1(40 செ.மீ)2)(T2 - 30oC)

0.2 = (1920 x 10 -6 ) (T 2 30 )

0.2 = (1.920 x 10 -3 ) (T 2 – 30)

0.2 = (2 x 10 -3 ) (T 2 – 30)

0.2 / (2 x 10 -3 ) = T 2 – 30

0.1 x 10 3 = T 2 – 30

1 x 10 2 = T 2 – 30

100 = T 2 – 30

100 + 30 = T 2

T 2 = 130

இறுதி வெப்பநிலை = 130 ° C

மேலும் காண்க  கயிறுகள் மற்றும் கப்பிகளால் இணைக்கப்பட்ட பொருட்களின் சமநிலை – நியூட்டனின் முதல் விதியின் பயன்பாடு: கணக்குகளும் தீர்வுகளும்

3. 20 ° C வெப்பநிலையில் ஒரு வளையத்தின் ஆரம் 20 செ.மீ. ஆகும். 100 ° C வெப்பநிலையில் அதன் இறுதி ஆரம் 20.5 செ.மீ. எனில், பரப்பு விரிவாக்கக் குணகம் மற்றும் நேரியல் விரிவாக்கக் குணகம் ஆகியவற்றைக் காண்க…

அறியப்பட்டது :

ஆரம்ப வெப்பநிலை (T 1 ) = 30 o C

இறுதி வெப்பநிலை (T 2 ) = 100 o C

வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றம் ( ΔT ) = 100 ° C – 30 ° C = 70 ° C

ஆரம்ப ஆரம் (r 1 ) = 20 செ.மீ

இறுதி ஆரம் (r 2 ) = 20.5 செ.மீ.

தேவை : பரப்பு விரிவாக்கக் குணகம் ( β )

தீர்வு:

ஆரம்பப் பரப்பளவு (A 1 ) = π r 1 2 = (3.14)(20 செ.மீ) 2 = (3.14)(400 செ.மீ 2 ) = 1256 செ.மீ 2

இறுதிப் பரப்பளவு (A 2 ) = π r 2 2 = (3.14)(20.5 செ.மீ) 2 = (3.14)(420.25 செ.மீ 2 ) = 1319.585 செ.மீ 2

பரப்பளவில் ஏற்படும் மாற்றம் ( ΔA) = 1319.585 செ.மீ² 1256 செ.மீ² = 63.585 செ.மீ²

பரப்பின் மாற்றத்திற்கான ( ΔA) சூத்திரம் :

ΔA = β A 1 ΔT

பரப்பு விரிவாக்கக் குணகம்:

ΔA = β A 1 ΔT

63.585 செ.மீ 2 = b (1 256 செ.மீ 2 )(70 o C)

63.585 = b ( 87,920 o C)

β = 63.585 / 87,920 ° C

β = 0.00072 / o C

β = 7.2 x 1 0 -4 / o C

β = 7.2 x 1 0 -4 o C -1

நேரியல் விரிவாக்கக் குணகம் ( α ):

β = 2 α

α = β / 2

α = (7.2 x 1 0 -4 ) / 2

α = 3.6 x 1 0 -4 o C -1

[wpdm_package id='698′]

  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