กระจกนูน – ปัญหาและวิธีแก้ไข

1. กระจกนูนมี ระยะโฟกัส 10 ซม. และ ระยะวัตถุ20 ซม. จงหา (ก) ระยะภาพ (ข) กำลังขยายของภาพ

เป็นที่รู้จัก :

ระยะโฟกัส(f) = -10 ซม.

เครื่องหมายลบแสดงว่าจุดโฟกัสของกระจกนูนนั้นเป็นจุดเสมือน

ระยะห่างของวัตถุ( d o ) = 20 ซม.

วิธีการแก้ปัญหา:

การเกิดภาพโดยกระจกเว้า :

กระจกนูน – ปัญหาและวิธีแก้ไข 1

ระยะห่างของภาพ (d i ) :

1/ d i = 1/f – 1/ d o = -1/10 – 1/20 = -2/20 – 1/20 = -3/20

d i = -20/3 = -6.7 ซม.

เครื่องหมายลบแสดงว่าภาพนั้นเป็นภาพเสมือน

อัตราขยายของภาพ:

m = – di / do = - ( - 6.7)/20 = 6.7/20 = 0.3

m = เล็กกว่าวัตถุ0,3 เท่า

เครื่องหมายบวกแสดงว่าภาพหันขึ้นด้านบน

[irp]

2. วัตถุสูง 10 ซม. วางอยู่หน้ากระจกนูนที่มีความยาวโฟกัส 20 ซม. จงหาความสูงของภาพ ถ้าระยะห่างของวัตถุคือ (a) 10 ซม. (b) 30 ซม. (c) 40 ซม. (d) 50 ซม.

เป็นที่รู้จัก :

ระยะโฟกัสของกระจกนูน(f) = -20 ซม.

เครื่องหมายลบแสดงว่าจุดโฟกัสเป็นจุดเสมือน

รัศมีของความโค้ง( r ) = 2 f = 2(20) = 40 ซม.

ความสูงของวัตถุ(h) = 10 ซม.

วิธีการแก้ปัญหา:

ก) ความยาวโฟกัส(f) = -20 ซม. และระยะห่างของวัตถุ(d o ) = 10 ซม.

กระจกนูน – ปัญหาและวิธีแก้ไข 2

ระยะห่างของภาพ (d i ) :

1/ d i = 1/f – 1/ d o = -1/20 – 1/10 = -1/20 – 2/20 = -3/20

d i = -20/3 = -6.7

เครื่องหมายลบแสดงว่าภาพนั้นเป็นภาพเสมือน หรือภาพนั้นอยู่ด้านหลังกระจก

กำลังขยายของภาพ( ม. ):

m = – di / do = - ( - 6.7)/10 = 6.7/10 = 0.67

เครื่องหมายบวกแสดงว่าภาพนั้นตั้งตรง

ภาพมีขนาดเล็กกว่าวัตถุ 0.67 เท่า

ความสูงของภาพ(h i ) :

m = h i / h o

h i = h o m = (10 cm)(0.67) = 6.7 cm

b) ความยาวโฟกัส(f) = -20 ซม. และระยะห่างของวัตถุ( do ) = 30 ซม.

กระจกนูน – ปัญหาและวิธีแก้ไข 3

ระยะห่างของภาพ( di ) :

1/ d i = 1/f – 1/ d o = -1/20 – 1/30 = -3/60 – 2/60 = -5/60

d i = -60/5 = -12

เครื่องหมายลบแสดงว่าภาพนั้นเป็นภาพเสมือน หรือภาพนั้นอยู่ด้านหลังกระจก

กำลังขยายของภาพ( ม. ):

m = – di / do = - ( - 12)/30 = 12/30 = 0.4

เครื่องหมายบวกแสดงว่าภาพนั้นตั้งตรง

ภาพมีขนาดเล็กกว่าวัตถุ 0,4 เท่า

ความสูงของภาพ(h i ) :

m = h i / h o

h i = h o m = (10 cm)(0.4) = 4 cm

ค) ความยาวโฟกัส(f) = -20 ซม. และระยะห่างของวัตถุ( do ) = 40 ซม.

กระจกนูน – ปัญหาและวิธีแก้ไข 4

ระยะห่างของภาพ( di ) :

1/ d i = 1/f – 1/ d o = -1/20 – 1/40 = -2/40 – 1/40 = -3/40

d i = -40/3 = -13.3

เครื่องหมายลบแสดงว่าภาพนั้นเป็นภาพเสมือน หรือภาพนั้นอยู่ด้านหลังกระจกนูน

กำลังขยายของภาพ( ม. ):

m = – d i / d o = -(-13.3)/40 = 13.3/40 = 0.3

เครื่องหมายบวกแสดงว่าภาพนั้นตั้งตรง

ภาพมีขนาดเล็กกว่าวัตถุ 0.3 เท่า

ความสูงของภาพ( h i ) :

m = h i / h o

h i = h o m = (10 cm)(0.3) = 3 cm

d) ระยะโฟกัส(f) = -20 ซม. และระยะห่างของวัตถุ( do ) = 50 ซม.

ระยะห่างของภาพ( di ) :

1/ d i = 1/f – 1/ d o = -1/20 – 1/50 = -5/100 – 2/100 = -7/100

d i = -100/7 = -14.3

เครื่องหมายลบแสดงว่าภาพนั้นเป็นภาพเสมือน หรือภาพนั้นอยู่ด้านหลังกระจกนูน

กำลังขยายของภาพ( ม. ):

m = – d i / d o = -(-14.3)/50 = 14.3/50 = 0.3

เครื่องหมายบวกแสดงว่าภาพนั้นตั้งตรง

ภาพมีขนาดเล็กกว่าวัตถุ 0.3 เท่า

ความสูงของภาพ(h i ) :

m = h i / h o

h i = h o m = (10 cm)(0.3) = 3 cm

[irp]

3. วัตถุอยู่ห่างจากกระจกนูน 20 ซม. ถ้าความสูงของภาพเป็น 1/5 เท่าของความสูงของวัตถุ จงหา ( ก) ความยาวของภาพ(ข) ความยาวโฟกัส(ค) คุณสมบัติของภาพ

เป็นที่รู้จัก :

ระยะห่างของวัตถุ( d o ) = 20 ซม.

ความสูงของภาพ(h i ) = 1/5 h = 0.2 h

ความสูงของวัตถุ(h) = h

วิธีการแก้ปัญหา:

ก) ระยะห่างของภาพ( di )

สูตรการขยายภาพ:

m = h i / h o = 0.2h / h = 0.2

เครื่องหมายบวกแสดงว่าภาพนั้นตั้งตรง

ภาพมีขนาดเล็กกว่าวัตถุ 0.2 เท่า

ระยะห่างของภาพ( di ) :

– d i = md o

d i = – m d o = -(0.2)(20 cm) = -4 cm

เครื่องหมายลบแสดงว่าภาพนั้นเป็นภาพเสมือน หรือภาพนั้นอยู่ด้านหลังกระจกนูน

b) ระยะโฟกัส ( f)

ระยะโฟกัส(f) :

1/f = 1/ d o + 1/ d i = 1/20 – 1/4 = 1/20 – 5/20 = -4/20

f = -20/4 = -5 ซม.

เครื่องหมายลบแสดงว่าจุดโฟกัสเป็นจุดเสมือน

ค) คุณสมบัติของภาพ:

– ตั้งตรง

– ขนาดเล็กกว่า

- เสมือน

4. แสงตกกระทบกระจกนูนขนานกับแกน จะเกิดการสะท้อน….

ก. มุ่งไปยังจุดโฟกัสของกระจก

ข. ดังเช่นจากจุดโฟกัสของกระจก

ค. ผ่านจุดศูนย์กลางความโค้งของกระจก

D. ตั้งฉากกับระนาบกระจก

Solution

ปัญหาดังกล่าวแสดงไว้ในรูปด้านล่าง

กระจกนูน - ปัญหาและวิธีแก้ไข 1

คำตอบที่ถูกต้องคือ ข.

5. เมื่อระยะห่างระหว่างผู้ขับขี่มอเตอร์ไซค์กับมอเตอร์ไซค์เป็น 30 เมตร เห็นภาพมอเตอร์ไซค์ที่อยู่ข้างหลังมีขนาดเล็กกว่าภาพเดิม 1/6 เท่า จงหาค่ารัศมีของความโค้งของกระจกมองหลัง…

ก. 7.14 ม.

ข. 8.57 ม.

ค. 12.00 ม.

ด. 24.00 ม.

เป็นที่รู้จัก :

กำลังขยายของภาพ (M) = 1/6 เท่า

ระยะห่างของวัตถุ (d) = 30 เมตร

ต้องการทราบ:รัศมีของความโค้งของกระจกมองหลัง (R)

วิธีการแก้ปัญหา:

คำนวณระยะห่างของภาพ (d')

เนื่องจากทราบค่ากำลังขยายของภาพ (M) และระยะห่างของวัตถุ (s) แล้ว จึงสามารถคำนวณระยะห่างของภาพได้โดยใช้สูตรกำลังขยายของภาพ:

กระจกนูน - ปัญหาและวิธีแก้ไข 2

เครื่องหมายลบหมายความว่าภาพนั้นเป็นภาพเสมือน ภาพนั้นอยู่ห่างจากกระจกนูนไป 5 เมตร

คำนวณความยาวโฟกัส (f)

เนื่องจากทราบระยะห่างของวัตถุ (d) และระยะห่างของภาพ (d') แล้ว จึงสามารถคำนวณความยาวโฟกัสได้โดยใช้สูตรของกระจก:

กระจกนูน - ปัญหาและวิธีแก้ไข 3

รัศมีของความโค้ง (R)

รัศมีของความโค้งของกระจกนูนมีค่าเป็นสองเท่าของความยาวโฟกัสของกระจกนูน
R = 2 f = 2 (6 เมตร) = 12 เมตร
รัศมีของความโค้งของกระจกนูนคือ 12 เมตร
คำตอบที่ถูกต้องคือ C.

6. กระจกนูนถูกเลือกใช้เป็นกระจกมองหลังของรถจักรยานยนต์ เนื่องจากคุณสมบัติของภาพที่เกิดจากกระจกนั้นคือ…

ก. จริง, ตรง, ย่อส่วน

ข. จริง, ตั้งตรง, ขยายใหญ่

ค. เสมือนจริง, ตั้งตรง, ย่อส่วน

ง. เสมือนจริง, ตั้งตรง, ขยายใหญ่

วิธีการแก้ปัญหา:

กระจกนูน - ปัญหาและวิธีแก้ไข 4

จากภาพทั้งสองข้างต้น สรุปได้ว่าคุณสมบัติของภาพคือ ภาพเสมือน ภาพตั้งตรง และ ภาพ ย่อส่วน

คำตอบที่ถูกต้องคือ C.

7. วัตถุอยู่ห่างจากกระจกนูนรัศมี 6 ซม. เป็นระยะ 12 ซม. คุณสมบัติของภาพคือ…

A. ของจริง กลับหัวที่ระยะห่าง 12 ซม.

B. ของจริง ตั้งตรง ห่างออกไป 4 ซม.

C. ภาพเสมือนจริง ตั้งตรงในระยะ 2.4 ซม.

D. ภาพเสมือนจริง กลับหัวที่ระยะห่าง 6 ซม.

เป็นที่รู้จัก :

ระยะห่างของวัตถุ (d) = 12 ซม.

รัศมีของกระจกนูน (r) = 6 ซม.

ความยาวโฟกัสของกระจกนูน (f) = 6 ซม. / 2 = -3 ซม.

ระยะโฟกัสของกระจกนูนมีเครื่องหมายเป็นลบ เนื่องจากเป็นระยะโฟกัสเสมือน เสมือนเพราะแสงไม่สามารถผ่านได้

ต้องการ:คุณสมบัติของภาพ

วิธีการแก้ปัญหา:

ระยะห่างของภาพ (d') :

1/d' = 1/f – 1/d = -1/3 – 1/12 = -4/12 – 1/12 = -5/12

d' = -12/5 = -2.4 ซม.

ระยะห่างของภาพที่มีเครื่องหมายลบ หมายความว่าภาพนั้นเป็นภาพเสมือน

กำลังขยายของภาพ (เมตร):

m = -d' / d = -(-2.4) / 12 = 2.4 / 12 = 0.2 เท่า

ค่าการขยายภาพที่เป็นบวกหมายความว่าภาพนั้นตั้งตรง และค่าการขยายภาพ 0.2 หมายความว่าขนาดของภาพเล็กกว่าขนาดของวัตถุ (ย่อส่วน)

คำตอบที่ถูกต้องคือ C.

แพ็คเกจ wpdm_id='860'

  1. ปัญหาและวิธีแก้ไขเกี่ยวกับกระจกเว้า
  2. ปัญหาและวิธีแก้ปัญหาเกี่ยวกับกระจกนูน
  3. ปัญหาและวิธีแก้ปัญหาของเลนส์กระจายแสง
  4. ปัญหาและวิธีแก้ปัญหาเกี่ยวกับเลนส์นูน
  5. เครื่องมือทางแสง ปัญหาและวิธีแก้ไขเกี่ยวกับดวงตาของมนุษย์
  6. ปัญหาและวิธีแก้ไขเกี่ยวกับคอนแทคเลนส์และอุปกรณ์ทางแสง
  7. แว่นตาเครื่องมือทางแสง
  8. ปัญหาและวิธีแก้ไขเกี่ยวกับเครื่องมือทางแสงและแว่นขยาย
  9. กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง – ปัญหาและวิธีแก้ไข
  10. ปัญหาและวิธีแก้ปัญหาของกล้องโทรทรรศน์แบบออปติคอล

อ่านเพิ่มเติม

กระจกเว้า – ปัญหาและวิธีแก้ไข

1. วางวัตถุไว้ห่างจากกระจกเว้า 10 ซม . ระยะโฟกัสคือ 5 ซม. จงหา (ก) ระยะ ภาพ (ข) กำลังขยายของภาพ

เป็นที่รู้จัก :

ระยะโฟกัส(f) = 5 ซม.

ระยะห่างของวัตถุ( d o ) = 10 ซม.

สารละลาย:

การเกิดภาพโดยกระจกเว้า :

กระจกเว้า – ปัญหาและวิธีแก้ไข 1

ระยะห่างของภาพ :

1/ d i = 1/f – 1/ d o = 1/5 – 1/10 = 2/10 – 1/10 = 1/10

d i = 10/1 = 10 ซม.

ระยะห่างของภาพคือ10 เซนติเมตร

กำลังขยาย:

m = – di / do = -10/10 = -1

1 หมายความว่าภาพนั้นเหมือนกับวัตถุ

เครื่องหมายลบแสดงว่าภาพนั้นกลับหัวหากเครื่องหมายเป็นบวก แสดงว่าภาพนั้นตั้งตรง

[irp]

2. วัตถุสูง 5 ซม. วางอยู่หน้ากระจกเว้าที่มีรัศมีโค้ง 20 ซม. จงหาความสูงของภาพ ถ้าระยะห่างของวัตถุเป็น5 ซม., 15 ซม., 20 ซม., 30 ซม.

เป็นที่รู้จัก :

รัศมีของความโค้ง( r ) = 20 ซม.

ระยะโฟกัส(f) = R/2 = 20/2 = 10 ซม.

ความสูงของวัตถุ(h o ) = 5 ซม.

วิธีการแก้ปัญหา:

ก) ความยาวโฟกัส(f) = 10 ซม. และระยะห่างของวัตถุ( do ) = 5 ซม.

การเกิดภาพโดยกระจกเว้า :

กระจกเว้า – ปัญหาและวิธีแก้ไข 2

ระยะห่างของภาพ( di ) :

1/ d i = 1/f – 1/ d o = 1/10 – 1/5 = 1/10 – 2/10 = -1/10

d i = -10/1 = -10 ซม.

เครื่องหมายลบแสดงว่าภาพนั้นเป็นภาพเสมือน หรือภาพนั้นอยู่ด้านหลังกระจก

กำลังขยายของภาพ( ม. ):

m = – di / do = - ( - 10)/5 = 10/5 = 2

เครื่องหมายบวกแสดงว่าภาพนั้นตั้งตรง

ความสูงของภาพ( h i ) :

m = h i / h o

h i = h o m = (5 cm)(2) = 10 cm

ความสูงของภาพคือ 10 เซนติเมตร

b) ความยาวโฟกัส(f) = 10 ซม. และระยะห่างของวัตถุ( do ) = 15 ซม.

การเกิดภาพโดยกระจกเว้า :

กระจกเว้า – ปัญหาและวิธีแก้ไข 3

ระยะห่างของภาพ( di ) :

1/ d i = 1/f – 1/ d o = 1/10 – 1/15 = 3/30 – 2/30 = 1/30

d i = 30/1 = 30 ซม.

เครื่องหมายบวกแสดงว่าภาพนั้นเป็นภาพจริง หรือภาพนั้นอยู่ห่างจากกระจก 30 เซนติเมตร และอยู่ด้านเดียวกับวัตถุ

กำลังขยายของภาพ( ม. ):

m = – di / do = -30/15 = -2

เครื่องหมายลบแสดงว่าภาพนั้นกลับหัว

ภาพมีขนาดใหญ่กว่าวัตถุ 2 เท่า

ความสูงของภาพ(h i ) :

m = h i / h o

h i = h o m = (5 cm)(2) = 10 cm

ความสูงของภาพคือ 10 เซนติเมตร

ค) ความยาวโฟกัส (f) = 10 ซม. และระยะห่างของวัตถุ( do ) = 20 ซม.

การเกิดภาพโดยกระจกเว้า :

กระจกเว้า – ปัญหาและวิธีแก้ไข 4

ระยะห่างของภาพ (d i ) :

1/ d i = 1/f – 1/ d o = 1/10 – 1/20 = 2/20 – 1/20 = 1/20

d i = 20/1 = 20 ซม.

เครื่องหมายบวกแสดงว่าภาพนั้นเป็นภาพจริง หรือภาพนั้นอยู่ห่างจากกระจก 20 เซนติเมตร และอยู่ด้านเดียวกับวัตถุ

กำลังขยายของภาพ( ม. ):

m = – di / do = -20/20 = -1

เครื่องหมายลบหมายความว่าภาพนั้นกลับด้าน

ความสูงของภาพ( hi ):

m = h i / h o

h i = h m = (5 cm)(1) = 5 cm

d) ความยาวโฟกัส(f) = 10 ซม. และระยะห่างของวัตถุ( do ) = 30 ซม.

กระจกเว้า – ปัญหาและวิธีแก้ไข 5

ระยะห่างของภาพ( di ) :

1/ d i = 1/f – 1/ d o = 1/10 – 1/30 = 3/30 – 1/30 = 2/30

d i = 30/2 = 15 ซม.

เครื่องหมายบวกแสดงว่าภาพนั้นเป็นภาพจริง หรือภาพนั้นอยู่ห่างจากกระจก 15 เซนติเมตร และอยู่ด้านเดียวกับวัตถุ

กำลังขยายของภาพ( เมตร) :

m = – di / do = -15/30 = -0.5

เครื่องหมายลบแสดงว่าภาพนั้นกลับหัว

ภาพมีขนาดเล็กกว่าวัตถุ 0.5 เท่า

ความสูงของภาพ(h i ) :

m = h i / h o

h i = h o m = (5 cm)(0.5) = 2.5 cm

[irp]

3. ภาพที่เกิดจากกระจกเว้ามีขนาดใหญ่กว่าวัตถุ 4 เท่า ถ้าความโค้งของกระจกมีรัศมี 20 เซนติเมตร จงหาว่าวัตถุอยู่ห่างจากกระจกเท่าใด!

เป็นที่รู้จัก :

กำลังขยายของภาพ( ม. ) = 4

รัศมีของความโค้ง( r ) = 20 ซม.

ระยะโฟกัส(f) = r /2 = 20/2 = 10 ซม.

ต้องการทราบ : ระยะห่างของวัตถุ( d o )

วิธีการแก้ปัญหา:

m = – di / do​

4 = – d i / d o

– d i = 4 d o

d i = – 4 d o

1/f = 1/ d o + 1/ d i

1/10 = 1/ d o + 1/4 d o

4/40 = 4/4 do + 1/4 do

4/40 = 5/4 d o

(4)(4s) = (5)(40)

16 d o = 200

d o = 12.5 ซม.

ระยะห่างของวัตถุ = 12.5 ซม.

[irp]

4. วัตถุสูง 1 ซม. วางห่างจากกระจกเว้าที่มีความยาวโฟกัส f = 15 ซม. เป็นระยะ 10 ซม. จงหา:

ก. ระยะห่างของภาพ?

ข. ความสูงของภาพ?

ค. คุณสมบัติของภาพที่เกิดจากกระจกเว้า?

เป็นที่รู้จัก :

ความสูงของวัตถุ (h) = 1 ซม.

ระยะห่างของวัตถุ (d o ) = 10 ซม.

ระยะโฟกัสของกระจกเว้า (f) = 15 ซม.

วิธีการแก้ปัญหา:

A. ระยะห่างของภาพ (d i )

1/f = 1/d o + 1/d i

1/d i = 1/f – 1/d o = 1/15 – 1/10 = 2/30 – 3/30 = -1/30

d i = -30/1 = -30 ซม.

เครื่องหมายลบแสดงว่าภาพนั้นเป็นภาพเสมือน หรือภาพนั้นอยู่ด้านหลังกระจก

B. ความสูงของภาพ (h i )

กำลังขยายของภาพ (M) :

M = -d i /d o = h i /h o

M = -(-30)/10 = 30/10 = 3 เท่า

ความสูงของภาพ (h i ) :

M = h i / h o

3 = h i / 1 ซม.

h i = 3 (1 ซม.)

h i = 3 ซม.

ความสูงของภาพคือ 3 เซนติเมตร เครื่องหมายบวกแสดงว่าภาพหันขึ้นด้านบน

ค. คุณสมบัติของภาพ:

เสมือนจริง, ขึ้นไปด้านบน, ใหญ่กว่าวัตถุ

[irp]

5. การขยายภาพ ตามภาพด้านล่าง

เป็นที่รู้จัก :ปัญหาเกี่ยวกับกระจกเว้าพร้อมวิธีแก้ไข 1

ระยะห่างของวัตถุ (d o ) = 60 ซม.

ระยะโฟกัส (f) = 20 ซม.

ต้องการทราบ:อัตราขยายภาพ (M)

วิธีการแก้ปัญหา:

ระยะห่างของภาพ :

1/f = 1/d o + 1/d i

1/d i = 1/f – 1/d o = 1/20 ซม. – 1/60 ซม. = 3/60 ซม. – 1/60 ซม. = 2/60 ซม.

d i = 60/2 ซม. = 30 ซม.

กำลังขยายของภาพ (M) :

M = di / do = 30 ซม. / 60 ซม. = 1/2 เท่า

6. ถ้าวางวัตถุห่างจากกระจกเว้า 6 ซม. ระยะภาพจะเป็น 12 ซม. ดังแสดงในรูปด้านล่าง ถ้าเลื่อนวัตถุจากตำแหน่งเดิมไปห่างจากกระจกเว้า 1 ซม. ระยะภาพจะเป็นเท่าใด

เป็นที่รู้จัก :

ระยะห่างของวัตถุ (d o ) = 6 ซม.

ระยะห่างของภาพ (d i ) = 12 ซม.

ต้องการทราบว่าถ้าระยะห่างของวัตถุ (d o ) = 7 ซม. ระยะห่างของภาพจะเป็นเท่าใด …

วิธีการแก้ปัญหา:

1/f = 1/do + 1/di = 1/6 + 1/12 = 2/12 + 1/12 = 3/12

f = 12/3 = 4 ซม.

ระยะโฟกัสเป็นค่าบวก ซึ่งหมายความว่าจุดโฟกัสเป็นจุดจริง หรือรังสีผ่านจุดนั้น

ระยะห่างของภาพ :

1/d i = 1/f – 1/d o = 1/4 – 1/7 = 7/28 – 4/28 = 3/28

d i = 28/3 = 9.3 ซม.

7. ทันตแพทย์ตรวจดูฟันของผู้ป่วยโดยใช้กระจกที่มีรัศมี 8 เซนติเมตร เพื่อให้ทันตแพทย์มองเห็นรูฟันได้อย่างชัดเจน ระยะห่างระหว่างฟันของผู้ป่วยกับกระจกควรเป็นเท่าใด

A. น้อยกว่า 4 เซนติเมตรด้านหน้ากระจกเว้า

B. น้อยกว่า 4 เซนติเมตรด้านหน้ากระจกนูน

ค. มากกว่า 4 ซม. ด้านหน้ากระจกเว้า

D. อยู่ห่างจากกระจกนูนไปข้างหน้ามากกว่า 4 ซม.

เป็นที่รู้จัก :

รัศมีของกระจก (r) = 8 ซม.

ระยะโฟกัสของกระจก (f) = r / 2 = 8 / 2 = 4 ซม.

ต้องการทราบ:ระยะห่างระหว่างฟันของผู้ป่วยกับกระจก

วิธีการแก้ปัญหา:

กระจกที่ใช้เป็นกระจกเว้าหรือกระจกนูน? เพื่อให้ทันตแพทย์มองเห็นรูฟันได้อย่างชัดเจน กระจกที่ใช้ควรสามารถขยายภาพของฟันได้ และภาพต้องตั้งตรง กระจกนูนจะให้ภาพกลับหัวเสมอ และขนาดของภาพจะเล็กกว่าขนาดของวัตถุ ในทางกลับกัน กระจกเว้าสามารถสร้างภาพตั้งตรงได้หากระยะห่างของวัตถุ (d) น้อยกว่าความยาวโฟกัส (f) หากระยะห่างของวัตถุมากกว่าความยาวโฟกัส (f) กระจกเว้าจะสร้างภาพกลับหัว

ระยะโฟกัส (f) ของกระจกเว้าคือ 4 ซม. ดังนั้นฟันของผู้ป่วยควรอยู่ห่างจากกระจกเว้าไม่เกิน 4 ซม.

คำตอบที่ถูกต้องคือ ก.

8. กระจกเว้ามีรัศมีโค้ง 24 เซนติเมตร ถ้าวางวัตถุไว้ที่ระยะ 20 เซนติเมตรจากกระจก จงหาคุณสมบัติของภาพที่เกิดขึ้น

ก. ของจริง ตั้งตรง และขยายใหญ่ขึ้น

ข. ภาพจริง ภาพกลับหัว และภาพขยาย

ค. ภาพเสมือนจริง ตั้งตรง และขยายใหญ่ขึ้น

ง. เสมือนจริง กลับด้าน และเล็กกว่า

เป็นที่รู้จัก :

รัศมีของความโค้ง (r) = 24 ซม.

ระยะโฟกัส (f) = R/2 = 24/2 = +12 ซม.

ระยะโฟกัสของกระจกเว้าเป็นค่าบวกหรือค่าจริง เนื่องจากแสงผ่านจุดโฟกัสของกระจก

ระยะห่างของวัตถุ (d) = 20 ซม.

ต้องการ:คุณสมบัติของภาพ

วิธีการแก้ปัญหา:

ภาพนี้เป็นภาพเสมือนหรือภาพจริง? คำนวณระยะห่างของภาพ (s'):

1/d + 1/d' = 1/fกระจกเว้า – ปัญหาและวิธีแก้ไข 1

1/d' = 1/f – 1/d

1/d' = 1/12 – 1/20

1/d' = 5/60 – 3/60

1/d' = 2/60

d' = 60/2

d' = 30 ซม.

ระยะภาพที่มีเครื่องหมายบวก หมายความว่าภาพนั้นเป็นภาพจริง เพราะแสงส่องผ่านภาพนั้น

ภาพขยายหรือไม่? ตั้งตรงหรือกลับหัว? ขั้นแรกคำนวณกำลังขยายของภาพ (M):

M = -d' / d = -30/20 = -1.5

M > 1 หมายถึงภาพขยายใหญ่ขึ้น M ที่มีเครื่องหมายลบหมายถึงภาพกลับหัว ดังนั้นคุณสมบัติของภาพคือ ภาพจริง ภาพกลับหัว และภาพขยายใหญ่ขึ้น

คำตอบที่ถูกต้องคือ ข.

9. กระจกทรงกลมสร้างภาพที่มีขนาดใหญ่กว่าวัตถุ 5 เท่าบนหน้าจอที่อยู่ห่างจากวัตถุ 5 เมตร กระจกนั้นคือ…..

ก. เลนส์เว้าที่มีความยาวโฟกัส 25/24 เมตร

B. เลนส์นูนที่มีความยาวโฟกัส 25/24 เมตร

C. เลนส์เว้าที่มีความยาวโฟกัส 24/25 เมตร

D. เลนส์นูนที่มีความยาวโฟกัส 24/25 เมตร

เป็นที่รู้จัก :

กำลังขยายของภาพ (M) = 5 เท่า

ระยะห่างระหว่างวัตถุกับภาพ = 5 เมตร

วิธีการแก้ปัญหา:

ขนาดของภาพที่เกิดจากกระจกนูนจะมีขนาดเล็กกว่าขนาดของวัตถุเสมอ ดังนั้น กระจกนั้นจึงเป็นกระจกเว้า


ระยะห่างของวัตถุ (d) = x

ระยะห่างของภาพ (d') = x + 5

กำลังขยายภาพ (M) = 5 เท่า

สูตรการขยายภาพ:

กระจกเว้า – ปัญหาและวิธีแก้ไข 2

สูตรของความยาวโฟกัส (f):

กระจกเว้า – ปัญหาและวิธีแก้ไข 3

คำตอบที่ถูกต้องคือ ก.

แพ็คเกจ wpdm_id='858'

  1. ปัญหาและวิธีแก้ไขเกี่ยวกับกระจกเว้า
  2. ปัญหาและวิธีแก้ปัญหาเกี่ยวกับกระจกนูน
  3. ปัญหาและวิธีแก้ปัญหาของเลนส์กระจายแสง
  4. ปัญหาและวิธีแก้ปัญหาเกี่ยวกับเลนส์นูน
  5. เครื่องมือทางแสง ปัญหาและวิธีแก้ไขเกี่ยวกับดวงตาของมนุษย์
  6. ปัญหาและวิธีแก้ไขเกี่ยวกับคอนแทคเลนส์และอุปกรณ์ทางแสง
  7. แว่นตาเครื่องมือทางแสง
  8. ปัญหาและวิธีแก้ไขเกี่ยวกับเครื่องมือทางแสงและแว่นขยาย
  9. กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง – ปัญหาและวิธีแก้ไข
  10. ปัญหาและวิธีแก้ปัญหาของกล้องโทรทรรศน์แบบออปติคอล

อ่านเพิ่มเติม

การอนุรักษ์พลังงานสำหรับการถ่ายเทความร้อน – ปัญหาและแนวทางแก้ไข

1. น้ำ 1 กิโลกรัม ที่ อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียสผสมกับน้ำ 1 กิโลกรัม ที่อุณหภูมิ10 องศาเซลเซียสในระบบปิด ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำคือ4200 จูล/กิโลกรัมองศาเซลเซียส จงหา อุณหภูมิสุดท้ายของส่วนผสม!

เป็นที่รู้จัก :

มวลของน้ำร้อน(m³ ) = 1 กก.

อุณหภูมิของน้ำร้อน(T 1 ) = 100 o C

มวลของน้ำเย็น(m² ) = 1 กก.

อุณหภูมิของน้ำเย็น(T 2 ) = 10 o C

ต้องการทราบ:อุณหภูมิสุดท้าย(T)

วิธีการแก้ปัญหา:

ความร้อนที่สูญเสียไป = ความร้อนที่ได้รับ (ระบบแยกตัว)

m c Δ T = m c Δ T

m Δ T = m Δ T

m 1 (T 1 – T) = m 2 (T – T 2 )

(1)(100 – T) = (1)(T – 10)

100 – T = T – 10

100 + 10 = T + T

110 = 2 ตัน

T = 110 / 2

ที = 55

อุณหภูมิสุดท้ายคือ55 องศาเซลเซียส

[irp]

2. ก้อนตะกั่วหนัก 3 กิโลกรัม ที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียสo วางตะกั่วในน้ำ 10 กิโลกรัม ค่าความร้อนจำเพาะของตะกั่วคือ 1400 จูลต่อกิโลกรัม-1C-1 และค่าความร้อนจำเพาะของน้ำคือ 4200 จูลต่อกิโลกรัม-1C-1อุณหภูมิสุดท้ายในสภาวะสมดุลทางความร้อนคือ 20oC. จงหาอุณหภูมิเริ่มต้นของน้ำ!

เป็นที่รู้จัก :

มวล(m 1 ) = 3 กก.

ความร้อนจำเพาะของตะกั่ว(c 1 ) = 1400 J.kg -1 C -1

อุณหภูมิของตะกั่ว(T 1 ) = 80 องศาเซลเซียส

มวลของน้ำ(m² ) = 10 กก.

ความร้อนจำเพาะของน้ำ(c 2 ) = 4200 J.kg -1 C -1

อุณหภูมิสมดุลทางความร้อน(T) = 20 องศาเซลเซียส

ต้องการทราบ:อุณหภูมิเริ่มต้นของน้ำ(T 2 )

วิธีการแก้ปัญหา:

ความร้อนที่สูญเสียไป = ความร้อนที่ได้รับ

ปริมาณตะกั่ว= ปริมาณน้ำ

m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT

(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)

(4200)(60) = (42,000)(20-T)

252,000 = 840,000 – 42,000 T

42,000 T = 840,000 – 252,000

42,000 T = 588,000

T = 588,000 / 42,000

ที = 14

อุณหภูมิเริ่มต้นของน้ำคือ14 องศาเซลเซียส

[irp]

3. ก้อนทองแดงที่ 100oC วางในน้ำ 128 กรัมที่ 30 oC. ความร้อนจำเพาะของน้ำคือ 1 cอัล.จี-1oC-1 และค่าความร้อนจำเพาะของทองแดงคือ 0.1 cอัล.จี-1oC-1. ถ้าอุณหภูมิของสมดุลความร้อนคือ 36 oC, จงหาค่ามวลของทองแดง!

เป็นที่รู้จัก :

อุณหภูมิของทองแดง(T 1 ) = 100 o C

ความร้อนจำเพาะของทองแดง(c 1 ) = 0.1 c al.g -1o C -1

มวลของน้ำ(m² ) = 128 กรัม

อุณหภูมิของน้ำ(T 2 ) = 30 องศาเซลเซียส

ความร้อนจำเพาะของน้ำ(c 2 ) = 1 c al.g -1o C -1

อุณหภูมิสมดุลทางความร้อน(T) = 36 องศาเซลเซียส

ต้องการทราบ:มวลของทองแดง( m³ )

วิธีการแก้ปัญหา:

ความร้อนที่สูญเสียไป = ความร้อนที่ได้รับ

ปริมาณทองแดง= ปริมาณน้ำ

m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT

(m 1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)

(ม1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)

(ม1 )(6.4) = 768

ม. 1 = 768 / 6.4

ม. 1 = 120

ทองแดงมีมวล120 กรัม

[irp]

4. ก้อนน้ำแข็งขนาด M กิโลกรัมที่ 0oC วางในน้ำ 340 กรัมที่ 20oC ในถังขนาดใหญ่ ถ้าหาก ความร้อนของการหลอมเหลว สำหรับน้ำ = 80 แคลอรี กรัม-1, ความร้อนจำเพาะของน้ำคือ 1 แคลอรี กรัม-1 oC-1. น้ำแข็งทั้งหมดละลายและอุณหภูมิของ... สมดุลความร้อน is 5oC, จงหาค่ามวลของน้ำแข็ง!

เป็นที่รู้จัก :

มวลของน้ำ(m) = 340 กรัม

อุณหภูมิของน้ำแข็ง(T ice ) = 0 o C

อุณหภูมิของน้ำ(T น้ำ ) = 20 องศาเซลเซียส

อุณหภูมิสมดุลทางความร้อน(T) = 5 องศาเซลเซียส

ความร้อนของการหลอมเหลวของน้ำ( L ) = 80 cal g⁻¹

ความร้อนจำเพาะของน้ำ(c ของน้ำ ) = 1 แคลอรีต่อกรัมต่อองศาเซลเซียส

ต้องการ:มวลน้ำแข็ง(M)

วิธีการแก้ปัญหา:

ความร้อนที่สูญเสียไป = ความร้อนที่ได้รับ

ปริมาณน้ำ = ปริมาณน้ำแข็ง

มค( ΔT) = มอีส L อีส + มค( Δ T)

(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)

(340)(15) = 80M + 5M

5100 = 85 ล้าน

M = 5100/85

M = 60 กรัม

แพ็คเกจ wpdm_id='714'

  1. การแปลงหน่วยอุณหภูมิ
  2. การขยายตัวเชิงเส้น
  3. การขยายพื้นที่
  4. การขยายปริมาตร
  5. ความร้อน
  6. ค่าเทียบเท่าเชิงกลของความร้อน
  7. ความร้อนจำเพาะและความจุความร้อน
  8. ความร้อนแฝง ความร้อนของการหลอมเหลว ความร้อนของการระเหย
  9. การอนุรักษ์พลังงานเพื่อการถ่ายเทความร้อน

อ่านเพิ่มเติม

ความร้อนแฝง ความร้อนของการหลอมเหลว ความร้อนของการระเหย – ปัญหาและวิธีแก้ไข

4. ความร้อนแฝง ความร้อนของการหลอมเหลว ความร้อนของการระเหย – ปัญหาและวิธีแก้ไข

1. คำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องเติมให้กับทองคำ 1 กรัม เพื่อเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลวความร้อนของการหลอมเหลวของทองคำคือ 64.5 x 10³ จูล/กิโลกรัม

เป็นที่รู้จัก :

มวล (m) = 1 กรัม = 1 x 10⁻³กิโลกรัม

ความร้อนของการหลอมเหลว (L F ) = 64.5 x 10 3 J/kg

ต้องการ:ความร้อน (Q)

วิธีการแก้ปัญหา:

Q = m L F

Q = (1 x 10 -3 kg)(64.5 x 10 3 J/kg)

Q = 64.5 จูล

[irp]

2. คำนวณปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาจากปรอท 1 กรัม เมื่อเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นของแข็ง ความร้อนของการหลอมเหลวของปรอทคือ 11.8 x 10³ จูล/กิโลกรัม

เป็นที่รู้จัก :

มวล (m) = 1 กรัม = 1 x 10⁻³กิโลกรัม

ความร้อนของการหลอมเหลว (L F ) = 11.8 x 10 3 J/kg

ต้องการ:ความร้อน (Q)

วิธีการแก้ปัญหา:

Q = m L F

Q = (1 x 10 -3 kg)(11.8 x 10 3 J/kg)

Q = 11.8 จูล

3. จงคำนวณหาปริมาณความร้อนที่น้ำ 1 กิโลกรัมดูดซับเพื่อเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นไอ (ไอน้ำ) ความร้อนของการกลายเป็นไอของน้ำ = 2256 x 10³ จูล/กิโลกรัม

เป็นที่รู้จัก :

มวล (ม.) = 1 กก.

ความร้อนของการระเหย (L V ) = 2256 x 10 3 J/kg

ต้องการ:ความร้อน (Q)

วิธีการแก้ปัญหา:

Q = m L V

Q = (1 กก.)( 2256 x 10 3 J/กก.)

Q = 2256 x 10³ จูล

[irp]

4. จงคำนวณปริมาณความร้อนที่ไนโตรเจนปล่อยออกมาเพื่อเปลี่ยนสถานะจากไอเป็นของเหลว ความร้อนของการกลายเป็นไอของไนโตรเจน= 200 x 10³ J /kg

เป็นที่รู้จัก :

มวล (m) = 1 กรัม = 1 x 10⁻³กิโลกรัม

ความร้อนของการระเหย (L V ) = 200 x 10 3 J/kg

สิ่งที่ทราบ:ความร้อน (Q)

วิธีการแก้ปัญหา:

Q = m L V

Q = (1 x 10 -3 kg)( 200 x 10 3 J/kg)

Q = 200 จูล

  1. การแปลงหน่วยอุณหภูมิ
  2. การขยายตัวเชิงเส้น
  3. การขยายพื้นที่
  4. การขยายปริมาตร
  5. ความร้อน
  6. ค่าเทียบเท่าเชิงกลของความร้อน
  7. ความร้อนจำเพาะและความจุความร้อน
  8. ความร้อนแฝง ความร้อนของการหลอมเหลว ความร้อนของการระเหย
  9. การอนุรักษ์พลังงานเพื่อการถ่ายเทความร้อน

อ่านเพิ่มเติม

ความร้อนจำเพาะและความจุความร้อน – ปัญหาและแนวทางแก้ไข

1. วัตถุที่มีมวล 2 กิโลกรัมดูดซับความร้อน100 แคลอรี เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก20 องศาเซลเซียส เป็น 70 องศาเซลเซียสจงหาค่า ความ จุความร้อนจำเพาะของวัตถุนี้

เป็นที่รู้จัก :

มวล (ม.) = 2 กก. = 2000 กรัม

ความร้อน( Q) = 100 แคลอรี

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ( ΔT ) = 70 ° C – 20 ° C = 50 ° C

ต้องการทราบ:ค่าความร้อนจำเพาะ(c)

วิธีการแก้ปัญหา:

c = Q / m Δ T

c = 100 แคลอรี / (2000 กรัม)(50 องศาเซลเซียส)

c = 100 แคลอรี / 100,000 กรัม° C

c = 10²แคลอรี / 10⁵กรัม° C

c = (10 2 cal)( 10 -5 gr -1 o C -1 )

c = 10 -3แคลอรีกรัม-1 องศาเซลเซียส-1

c = 10 -3แคลอรี/ กรัม° C

ความร้อนจำเพาะ ของวัตถุคือ10⁻³ แคลอรี/กรัม° C

[irp]

2. ความร้อนจำเพาะของน้ำคือ4180 J/kg° C น้ำ 2 กิโลกรัมมีความจุความ ร้อนเท่าไร…

เป็นที่รู้จัก :

ความร้อนจำเพาะ(c) = 4180 J/kg CO

มวล (ม.) = 2 กก.

ต้องการทราบ: ความจุความร้อน (C)

วิธีการแก้ปัญหา:

C = mc

C = (2 กก.)(4180 J/กก. CO )

C = (2)(4180 J/C o )

C = 8360 J/C o

3. ค่าความร้อนจำเพาะของอะลูมิเนียมคือ900 J/kg° C อะลูมิเนียม 2 กรัม มีค่าความจุความร้อนเท่าใด…

เป็นที่รู้จัก :

ความร้อนจำเพาะของอะลูมิเนียม(c) = 900 J/kg C o = 9 x 10 2 J/kg C o

มวล (m) = 2 กรัม = 2/1000 กิโลกรัม = 2/ 10³กิโลกรัม = 2 x 10⁻³กิโลกรัม

ต้องการทราบ:ความจุความร้อน(C)

วิธีการแก้ปัญหา:

C = mc

C = (2 x 10 -3กก.)( 9 x 10 2 J/กก C o )

C = 18 x 10 -3 x 10 2 J/C o

C = 18 x 10 -1 J/C o

C = 1.8 J/C o

แพ็คเกจ wpdm_id='710'

  1. การแปลงหน่วยอุณหภูมิ
  2. การขยายตัวเชิงเส้น
  3. การขยายพื้นที่
  4. การขยายปริมาตร
  5. ความร้อน
  6. ค่าเทียบเท่าเชิงกลของความร้อน
  7. ความร้อนจำเพาะและความจุความร้อน
  8. ความร้อนแฝง ความร้อนของการหลอมเหลว ความร้อนของการระเหย
  9. การอนุรักษ์พลังงานเพื่อการถ่ายเทความร้อน

อ่านเพิ่มเติม

เทียบเท่าทางกลของความร้อน – ปัญหาและแนวทางแก้ไข

1. 2 กิโลแคลอรี(กิโลแคลอรีe ) = ….. แคลอรีe?

Solution

1 กิโลแคลอรี= 1000 กิโลแคลอรี

2 กิโลแคลอรี= 2 (1000 แคลอรี) = 2000 แคลอรี

2. 4 C แคลอรี่e = ….. c แคลอรี่e?

Solution

1 แคลอรี่e ( ตัวพิมพ์ใหญ่ C ) = 1 k cal = 1000 แคลอรี่e

4 C แคลอรี่e = 4 (1000 c แคลอรี่e ) = 4000 c แคลอรี่e

3. 10 c แคลอรี่e = …..จูล?

Solution

1 แคลอรีe = 4.186 จูล

10 c แคลอรีe = 10 (4.186 จูล) = 41.86 จูล

[irp]

4. 5 กิโลแคลอรี= ….. จูล ?

Solution

1 kcal = 1000 c แคลอรี่ = 4186 จูล

5 กิโลแคลอรี= 5 (4186 จูล) = 20930 จูล

5. 2000 จูล = ….. กิโลแคลอรี?

Solution

4186 จูล = 1 กิโลแคลอรี

8372 จูล = 8372 / 4186 = 2 กิโลแคลอรี

2000 จูล = 2000 / 4186 = 0.4777 กิโลแคลอรี

แพ็คเกจ wpdm_id='706'

  1. การแปลงหน่วยอุณหภูมิ
  2. การขยายตัวเชิงเส้น
  3. การขยายพื้นที่
  4. การขยายปริมาตร
  5. ความร้อน
  6. ค่าเทียบเท่าเชิงกลของความร้อน
  7. ความร้อนจำเพาะและความจุความร้อน
  8. ความร้อนแฝง ความร้อนของการหลอมเหลว ความร้อนของการระเหย
  9. การอนุรักษ์พลังงานเพื่อการถ่ายเทความร้อน

อ่านเพิ่มเติม

ความร้อน มวล ความร้อนจำเพาะ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา

9. ความร้อน มวล ความร้อนจำเพาะ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา

1. ตะกั่วหนัก 2 กิโลกรัมถูกทำให้ร้อนจาก 50oC ถึง 100oC. ความร้อนจำเพาะ ของตะกั่วคือ 130 จูล/กก.-1 โอC-1. เท่าใด ความร้อน ตะกั่วดูดซับสารนี้หรือไม่?

เป็นที่รู้จัก :

มวล (ม.) = 2 กก.

ความร้อนจำเพาะ(c) = 1 3 0 J.kg -1 C -1

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ( ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C

ต้องการ:ความร้อน(Q)

วิธีการแก้ปัญหา:

Q = mc Δ T

Q = ความร้อน, m = มวล, c = ความจุความร้อนจำเพาะ, ΔT = การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

ปริมาณความร้อนที่ตะกั่วดูดซับ:

Q = (2 กก.)(1 3 0 J.kg -1 C -1 )(50 o C)

Q = (100)(1 3 0)

Q = 1 3,000 จูล

Q = 1.3 x 10⁴จูล

[irp]

2. ความจุความร้อนจำเพาะของทองแดงคือ 390 จูล/ กก.° Cและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิคือ40 ° C ถ้าทองแดงดูดซับความร้อน 40 จูล มวลของทองแดงจะเป็นเท่าใด!

เป็นที่รู้จัก :

ความร้อนจำเพาะของทองแดง( c) = 390 J/kg ° C

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ( ΔT ) = 40 องศาเซลเซียส

ความร้อน ( Q) = 40 จูล

ต้องการ:มวล (เมตร) ของทองแดง

วิธีการแก้ปัญหา:

Q = mc Δ T

40 J = (m)( 390 J/kg ° C )(40 ° C)

40 = (ม)( 390 /กก.)(40)

40 = (ม)( 390 /กก)(4)

40 = (ม.)( 1560 /กก. )

ม = 40 / 1560

ม. = 0.026 กก.

ม = 26 กรัม

3. น้ำ 20 กรัม มีอุณหภูมิเริ่มต้น 30 องศาเซลเซียส ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำคือ 1 แคลอรีต่อ กรัม ต่อองศาเซลเซียสถ้าหากน้ำดูดซับความร้อน 300 แคลอรี จงหาอุณหภูมิสุดท้าย!

เป็นที่รู้จัก :

มวล (ม.) = 20 กรัม

อุณหภูมิเริ่มต้น(T 1 ) = 30 o C

ความร้อนจำเพาะของน้ำ(c) = 1 แคลอรีต่อกรัมo C -1

ความร้อน(Q) = 300 แคลอรี

สิ่งที่ต้องการทราบ:อุณหภูมิสุดท้ายของน้ำ

วิธีการแก้ปัญหา:

Q = mc ΔT

300 แคลอรี = (20 กรัม)( 1 แคลอรีต่อกรัม-1 องศาเซลเซียส-1 )( T 2 -30 )

300 = (20)(1)( T 2 -30)

300 = 20 ( T 2 -30 )

300 = 20 T 2 – 600

300 + 600 = 20T 2

900 = 20T 2

T 2 = 900 / 20

T 2 = 45

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิคือ 45 องศาเซลเซียส – 30 องศาเซลเซียส = 15 องศาเซลเซียส

 [irp]

4. Tการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ของน้ำทะเล is 1oC เมื่อน้ำดูดซับความร้อน 3900 จูล ความร้อนจำเพาะของน้ำทะเลคือ 3.9 10 ×3 J/kg°C, มวลของน้ำทะเลคือเท่าไร?

เป็นที่รู้จัก :

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ( ΔT ) = 1 องศาเซลเซียส

ความร้อน(Q) = 3900 จูล

ความร้อนจำเพาะของน้ำทะเล(c) = 3.9 x 10³ J/ kg °C = 3900 J/kg° C

ต้องการ :มวล(เมตร)

วิธีการแก้ปัญหา:

Q = mc Δ T

Q = ความร้อน, m = มวล, c = ความร้อนจำเพาะ, ΔT = การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

m = Q / c Δ T = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1 กก.

5. ทองแดงหนัก 2 กิโลกรัม ดูดซับความร้อน 39,000 จูล ที่ อุณหภูมิ30°C ถ้าความจุความร้อนจำเพาะของทองแดงคือ 390 จูล/กิโลกรัม°C อุณหภูมิสุดท้ายของทองแดงจะเป็นเท่าใด…

เป็นที่รู้จัก :

มวล (ม.) = 2 กก.

อุณหภูมิเริ่มต้น(T 1 ) = 30 o C

ความร้อน(Q) = 39,000 จูล

ความร้อนจำเพาะ(c) ของทองแดง= 390 J/kg ° C

ต้องการทราบ:อุณหภูมิสุดท้าย(T 2 )

วิธีการแก้ปัญหา:

Q = mc ΔT

Q = ความร้อน, m = มวล, c = ความร้อนจำเพาะ, ΔT = การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

Q = mc ΔT = mc (T 2 – T 1 )

39,000 = (2)( 390)(T 2 – 30)

100 = (2)(1)(T 2 – 30)

100 = (2)(T 2 – 30)

50 = T 2 – 30

T 2 = 50 + 30

T 2 = 80 องศาเซลเซียส

[irp]

6. น้ำ 5 กิโลกรัมถูกทำให้ร้อนจาก 15°C เป็น 40°C จงหาปริมาณความร้อนที่น้ำดูดซับไว้ ค่าความร้อนจำเพาะของน้ำคือ4.2 × 10³ J /Kg°C

เป็นที่รู้จัก :

มวล (ม.) = 5 กก.

อุณหภูมิเริ่มต้น(T 1 ) = 15°C

อุณหภูมิสุดท้าย(T 2 ) = 40°C

ความร้อนจำเพาะของน้ำ(c) = 4.2 × 10³ J /kg°C

ต้องการ:ความร้อน(Q)

วิธีการแก้ปัญหา:

Q = mc ΔT

Q = (5 กก.)( 4.2 × 10 3 J/กก.°C)(40°C – 15°C)

Q = (5)( 4.2 × 10 3 J)(25)

Q = 525 x 10³ J

Q = 525,000 จูล

7. น้ำ 2 กิโลกรัมถูกทำให้ร้อนจาก 24°C เป็น 90°C จงหาปริมาณความร้อนที่น้ำดูดซับไว้ ค่าความร้อนจำเพาะของน้ำคือ4.2 × 10³ J /Kg°C

เป็นที่รู้จัก :

มวล (ม.) = 2 กก.

อุณหภูมิเริ่มต้น(T 1 ) = 24°C

อุณหภูมิสุดท้าย(T 2 ) = 90°C

ความร้อนจำเพาะของน้ำ(c) = 4,200 จูล/กก.°C

ต้องการ ::ความร้อน(Q)

วิธีการแก้ปัญหา:

Q = m c ΔT

Q = (2 กก.)( 4,200 จูล/กก.°C)(90°C – 24°C)

Q = (2 กก.)( 4,200 จูล/กก.°C)(66°C)

Q = (132)( 4,200 จูล)

Q = 554,400 จูล

[irp]

8. น้ำ 5 กรัม ถูกทำให้ร้อนจาก 10°C ถึง 40°C จงหาปริมาณความร้อนที่น้ำดูดซับไว้ ค่าความร้อนจำเพาะของน้ำคือ 1 × 10³ แคลอรี / กรัม° C

เป็นที่รู้จัก :

มวล (m) = 5 กรัม

อุณหภูมิเริ่มต้น(T 1 ) = 10 o C

อุณหภูมิสุดท้าย(T 2 ) = 40 o C

ความร้อนจำเพาะของน้ำ(c) = 1 c al/ gr°C

ต้องการ : ความร้อน

วิธีการแก้ปัญหา:

Q = mc ΔT

Q = (5 กรัม)( 1 แคลอรี/กรัม°C)(40 ° C – 10 ° C)

Q = (5)( 1 c al)(30)

Q = 150 แคลอรี

9. น้ำ 0.2 กิโลกรัม ดูดซับความร้อน 42,000 จูล ที่อุณหภูมิ25 องศาเซลเซียส ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำคือ 4200 จูล/กิโลกรัมองศาเซลเซียส อุณหภูมิสุดท้ายของน้ำจะเป็นเท่าใด

เป็นที่รู้จัก :

มวลของน้ำ(ม.) = 0.2 กก.

ความร้อน(Q) = 42,000 จูล

ความร้อนจำเพาะของน้ำ(c) = 4200 J/kg ° C

อุณหภูมิเริ่มต้น(T 1 ) = 25 o C

ต้องการทราบ:อุณหภูมิสุดท้าย(T 2 )

วิธีการแก้ปัญหา:

Q = mc ΔT = mc (T 2 – T 1 )

คิว = ความร้อน, m = มวล, c = ความร้อนจำเพาะ, ΔT = การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ, T1 = อุณหภูมิเริ่มต้น, T2 = อุณหภูมิสุดท้าย

Q = mc (T 2 – T 1 )

42,000 = (0.2)(4200)(T 2 – 25)

42,000 = 840 (T 2 – 25)

42,000 = 840 T 2 – 21,000

42,000 + 21,000 = 840 T 2

63,000 = 840 ตัน2

T 2 = 63,000 / 840

T 2 = 75 องศาเซลเซียส

  1. การแปลงหน่วยอุณหภูมิ
  2. การขยายตัวเชิงเส้น
  3. การขยายพื้นที่
  4. การขยายปริมาตร
  5. ความร้อน
  6. ค่าเทียบเท่าเชิงกลของความร้อน
  7. ความร้อนจำเพาะและความจุความร้อน
  8. ความร้อนแฝง ความร้อนของการหลอมเหลว ความร้อนของการระเหย
  9. การอนุรักษ์พลังงานเพื่อการถ่ายเทความร้อน

อ่านเพิ่มเติม

การขยายปริมาตร – ปัญหาและแนวทางแก้ไข

การขยายตัวเชิงเส้นเกิดขึ้นเฉพาะกับวัตถุที่เป็นของแข็งเท่านั้น ส่วนการขยายตัวเชิงปริมาตรเกิดขึ้นกับวัตถุทุกชนิด ทั้งของแข็ง ของเหลว และก๊าซ สมการของการขยายตัวเชิงปริมาตรนั้นคล้ายกับสมการของการขยายตัวเชิงเส้น

การขยายปริมาตร 1

คำอธิบาย: V₀ = ปริมาตรเริ่มต้น, V = ปริมาตรสุดท้าย, ΔV = V – V₀ = การเปลี่ยนแปลงปริมาตร, T₀ = อุณหภูมิเริ่มต้น, T = อุณหภูมิสุดท้าย, ΔT = T – T₀ = การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ, β = สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงปริมาตร หน่วยของ β = ( C₀ ) ⁻¹

[irp]

การขยายปริมาตร 2

การขยายปริมาตร 3

การขยายปริมาตร 4

สมการการขยายตัวตามปริมาตรข้างต้นใช้ได้เฉพาะเมื่อการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของวัตถุ (ทั้งของแข็ง ของเหลว และก๊าซ) มีค่าน้อยกว่าปริมาตรเดิมของวัตถุเท่านั้น หากการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของวัตถุมีค่ามากกว่าปริมาตรเดิม สมการการขยายตัวตามปริมาตรจะไม่ให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง โดยปกติแล้ว การเปลี่ยนแปลงปริมาตรของวัตถุที่เป็นของแข็งจะไม่มากนัก ในทางกลับกัน ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวตามปริมาตรของของเหลวและก๊าซมีค่ามาก และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวตามปริมาตรของสารที่เป็นก๊าซก็เปลี่ยนแปลงได้ง่ายหากอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ดังนั้นสูตรข้างต้นจึงใช้ได้เฉพาะกับการขยายตัวของวัตถุที่เป็นของแข็งเท่านั้น

[irp]

1. ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียสปริมาตรของทรงกลมอะลูมิเนียมเท่ากับ 30 ลูกบาศก์เซนติเมตรสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นเท่ากับ 24 x 10⁻⁶ องศาเซลเซียสถ้าปริมาตรสุดท้ายเท่ากับ 30.5 ลูกบาศก์เซนติเมตรอุณหภูมิสุดท้ายของทรงกลมอะลูมิเนียมจะเป็นเท่าใด

เป็นที่รู้จัก :

สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น( α ) = 24 x 10⁻⁶ ° C⁻¹

สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงปริมาตร( β ) = 3 α = 3 x 24 x 10⁻⁶ ° C⁻¹ = 72 x 10⁻⁶ ° C⁻¹

อุณหภูมิเริ่มต้น(T 1 ) = 30 o C

ปริมาตรเริ่มต้น(V 1 ) = 30 cm³

ปริมาตรสุดท้าย(V₂ ) = 30.5 cm³

การเปลี่ยนแปลงปริมาตร( ΔV ) = 30.5 cm³ – 30 cm³ = 0.5 cm³

ต้องการทราบ:อุณหภูมิสุดท้าย(T 2 )

วิธีการแก้ปัญหา:

Δ V = β (V 1 )( ΔT )

Δ V = β (V 1 )(T 2 – T 1 )

0.5 ซม.3 = (72 10 X-6 โอC-1)(30 ซม.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 องศาเซลเซียส

[irp]

2. ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของทรงกลมโลหะคือ 9 x 10⁻⁶ ° C⁻¹ เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของทรงกลมโลหะที่อุณหภูมิ 20 ° Cคือ 2.2 ซม. ถ้าเส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้ายคือ 2.8 ซม. อุณหภูมิสุดท้ายจะเป็นเท่าใด

เป็นที่รู้จัก :

สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น( α ) = 9 x 10⁻⁶ ° C⁻¹

สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงปริมาตร( β ) = 3 α = 3 x 9 x 10⁻⁶ ° C⁻¹ = 27 x 10⁻⁶ ° C⁻¹

อุณหภูมิเริ่มต้น(T 1 ) = 20 o C

เส้นผ่านศูนย์กลางเริ่มต้น(D 1 ) = 2.2 ซม.

เส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้าย(D 2 ) = 2.8 ซม.

รัศมีเริ่มต้น(r 1 ) = D 1 / 2 = 2.2 cm 3 / 2 = 1.1 cm 3

รัศมีสุดท้าย(r 2 ) = D 2 / 2 = 2.8 cm 3 / 2 = 1.4 cm 3

ปริมาตรเริ่มต้น(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

ปริมาตรสุดท้าย(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

การเปลี่ยนแปลงปริมาตร( ΔV ) = 11.48 cm³ – 5.57 cm³ = 5.91 cm³

ต้องการทราบ:อุณหภูมิสุดท้าย( T2 )

วิธีการแก้ปัญหา:

Δ V = β (V 1 )( ΔT )

5.91 ซม.3 = (27 10 X-6 โอC-1)(5.57 ซม.3)(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

39,000 = T 2 – 20

39,000 + 20 = T 2

T 2 = 39,020 องศาเซลเซียส

3. 2000 ซม.3 ภาชนะอลูมิเนียมเติมน้ำที่ 0oC. แล้วจึงให้ความร้อนจนถึง 90oค. ถ้าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของอะลูมิเนียมคือ 24 x 10-6 (oC)-1 และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงปริมาตรของน้ำคือ 6.3 x 10⁻⁶-4 (oC)-1ตรวจสอบปริมาตรของน้ำที่หก

เป็นที่รู้จัก :

ปริมาตรเริ่มต้น ของภาชนะอะลูมิเนียมและน้ำ (V o ) = 2000 cm³ = 2 x 10³ cm³

อุณหภูมิเริ่มต้นของภาชนะอะลูมิเนียมและน้ำ (T 1 ) = 0 องศาเซลเซียส

อุณหภูมิสุดท้ายของภาชนะอะลูมิเนียมและน้ำ (T 2 ) = 90 องศาเซลเซียส

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของอะลูมิเนียม (α) = 24 x 10 -6 ( o C ) -1

สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงปริมาตรของอะลูมิเนียม (γ) = 3α = 3 (24 x 10 -6 ( o C ) -1 ) = 72 x 10 -6 o C -1

สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงปริมาตรของน้ำ (γ) = 6.3 x 10⁻⁴ ( ° C ) ⁻¹

ต้องการทราบ:ปริมาณน้ำที่หก

วิธีการแก้ปัญหา:

สมการของการขยายตัวเชิงปริมาตร:

V = V o + γ V o ΔT

V – V o = γ V o ΔT

ΔV = γ V o ΔT

V = ปริมาตรสุดท้าย, V o = ปริมาตรเริ่มต้น, ΔV = การเปลี่ยนแปลงปริมาตร, γ = สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงปริมาตร, ΔT = การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

คำนวณการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของภาชนะอะลูมิเนียม:

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

คำนวณการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของน้ำ:

ΔV = γ V o ΔT = (6. 3 x 10 -4 )(2 x 10 3 )(90) = 1134 x 10 -1 = 113.4 cm 3

การเปลี่ยนแปลงปริมาตรของน้ำมีมากกว่าขนาดของภาชนะอะลูมิเนียม ทำให้มีน้ำหกออกมาบ้าง

คำนวณปริมาตรน้ำที่หก:

113.4 cm³ – 12.960 cm³ = 100.44 cm³

แพ็คเกจ wpdm_id='702'

  1. การแปลงหน่วยอุณหภูมิ
  2. การขยายตัวเชิงเส้น
  3. การขยายพื้นที่
  4. การขยายปริมาตร
  5. ความร้อน
  6. ค่าเทียบเท่าเชิงกลของความร้อน
  7. ความร้อนจำเพาะและความจุความร้อน
  8. ความร้อนแฝง ความร้อนของการหลอมเหลว ความร้อนของการระเหย
  9. การอนุรักษ์พลังงานเพื่อการถ่ายเทความร้อน

อ่านเพิ่มเติม

การขยายพื้นที่ – ปัญหาและแนวทางแก้ไข

1. ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส แผ่นเหล็กมีความยาว 50 เซนติเมตร และความกว้าง 30 เซนติเมตร ถ้าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของเหล็กเท่ากับ10⁻⁵ ° C⁻¹ จงหาการเปลี่ยนแปลงของพื้นที่หน้าตัด และพื้นที่หน้าตัดสุดท้ายที่อุณหภูมิ60 องศาเซลเซียส

เป็นที่รู้จัก :

อุณหภูมิเริ่มต้น(T 1 ) = 20 o C

อุณหภูมิสุดท้าย (T 2 ) = 60 o C

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ( ΔT ) = 60 ° C – 20 ° C = 40 ° C

พื้นที่เริ่มต้น (A 1 ) = ความยาว x ความกว้าง = 50 ซม. x 30 ซม. = 1500 ซม. 2

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของเหล็ก ( α ) = 10⁻⁵ ° C⁻¹

สัมประสิทธิ์ การขยาย ตัว ตาม พื้นที่ของเหล็ก ( β) = 2α = 2 x 10⁻⁵ ° C⁻¹

ต้องการทราบ:การเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ ( ΔA )

วิธีการแก้ปัญหา:

การเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ ( 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 ซม. 2 )

ΔA = 1 20,000 x 10 -5 cm 2

ΔA = 1. 2 x 10 5 x 10 -5ซม. 2

ΔA = 1.2 ซม. ²

พื้นที่สุดท้าย ( A 2 ) :

A 2 = A 1 + ΔA

A 2 = 1500 cm 2 + 1. 2 cm 2

A 2 = 1501 . 2 cm 2

[irp]

2. ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส พื้นที่ของแผ่นอลูมิเนียมเท่ากับ 40 ตารางเซนติเมตรและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นเท่ากับ 24 x 10⁻⁶ /องศาเซลเซียสจงหาอุณหภูมิสุดท้าย ถ้าพื้นที่สุดท้ายเท่ากับ 40.2 ตารางเซนติเมตร

เป็นที่รู้จัก :

อุณหภูมิเริ่มต้น (T 1 ) = 30 o C

สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น ( α ) = 24 x 10⁻⁶ ° C⁻¹

สัมประสิทธิ์การขยายตัวตามพื้นที่ ( β ) = 2a = 2 x 24 x 10⁻⁶ ° C⁻¹ = 48 x 10⁻⁶ ° C⁻¹

พื้นที่เริ่มต้น (A 1 ) = 40 cm 2

พื้นที่สุดท้าย (A 2 ) = 40.2 cm 2

การเปลี่ยนแปลงพื้นที่ ( ΔA) = 40.2 cm² – 40 cm² = 0.2 cm²

สิ่งที่ต้องการ:จงหาอุณหภูมิสุดท้าย (T 2 )

วิธีการแก้ปัญหา:

สูตรของการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ ( ΔA) :

ΔA = β A 1 Δ T

อุณหภูมิสุดท้าย (T 2 ):

ΔA = β A 1 (T 2 – T 1 )

0.2 ซม.2 = (48 x 10-6 oC-1)(40 ซม.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

อุณหภูมิสุดท้าย = 130 องศาเซลเซียส

[irp]

3. รัศมีของวงแหวนที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส คือ 20 เซนติเมตร ถ้ารัศมีสุดท้ายที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส คือ 20.5 เซนติเมตร จงหาค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวตามพื้นที่และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น…

เป็นที่รู้จัก :

อุณหภูมิเริ่มต้น (T 1 ) = 30 o C

อุณหภูมิสุดท้าย (T 2 ) = 100 o C

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ( ΔT ) = 100 ° C – 30 ° C = 70 ° C

รัศมีเริ่มต้น (r 1 ) = 20 ซม.

รัศมีสุดท้าย (r 2 ) = 20.5 ซม.

ต้องการทราบ:ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวตามพื้นที่ ( β )

วิธีการแก้ปัญหา:

พื้นที่เริ่มต้น (A 1 ) = π r 1 2 = (3.14)(20 cm) 2 = (3.14)(400 cm 2 ) = 1256 cm 2

พื้นที่สุดท้าย (A 2 ) = π r 2 2 = (3.14)(20.5 cm) 2 = (3.14)(420.25 cm 2 ) = 1319.585 cm 2

การเปลี่ยนแปลงพื้นที่ ( ΔA) = 1319.585 cm² – 1256 cm² = 63.585 cm²

สูตรของการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ ( ΔA) :

ΔA = β A 1 ΔT

สัมประสิทธิ์การขยายตัวตามพื้นที่:

ΔA = β A 1 ΔT

63.585 cm² = b (1 256 cm² ) (70 ° C)

63.585 = b ( 87,920 o C)

β = 63.585 / 87,920 องศาเซลเซียส

β = 0.00072 / o C

β = 7.2 x 1 0 -4 / o C

β = 7.2 x 1 0 -4 o C -1

สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น ( 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

แพ็คเกจ wpdm_id='698'

  1. การแปลงหน่วยอุณหภูมิ
  2. การขยายตัวเชิงเส้น
  3. การขยายพื้นที่
  4. การขยายปริมาตร
  5. ความร้อน
  6. ค่าเทียบเท่าเชิงกลของความร้อน
  7. ความร้อนจำเพาะและความจุความร้อน
  8. ความร้อนแฝง ความร้อนของการหลอมเหลว ความร้อนของการระเหย
  9. การอนุรักษ์พลังงานเพื่อการถ่ายเทความร้อน

อ่านเพิ่มเติม

การขยายตัวเชิงเส้น – ปัญหาและแนวทางแก้ไข

1. แท่งเหล็กยาว 40 ซม. ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของเหล็กคือ 12 x 10⁻⁶ ( C₂O₅ ) ⁻¹ การเพิ่มขึ้นของความยาวและความยาวสุดท้ายเมื่ออยู่ที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียสจะเป็นเท่าใด…

เป็นที่รู้จัก :

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ( ΔT ) = 70 ° C – 20 ° C = 50 ° C

ความยาวเดิม (L 1 ) = 40 ซม.

สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของเหล็ก (α ) = 12 x 10 -6 (C o ) -1

ต้องการทราบ:การเปลี่ยนแปลงความยาว ( ΔL ) และความยาวสุดท้าย ( L2 )

วิธีการแก้ปัญหา:

ก) การเปลี่ยนแปลงความยาว ( ΔL)

Δ L = α L 1 ΔT

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

Δ ยาว = (10 -6 )(24 x 10 3 ) ซม

Δ L = 24 x 10 -3ซม.

Δ L = 24 / 10 3ซม.

Δ L = 24 / 1000 ซม.

Δ L = 0.024 ซม.

b) ความยาวสุดท้าย (L 2 )

L 2 = L 1 + ΔL

L 2 = 40 ซม. + 0.024 ซม.

L 2 = 40.024 ซม.

[irp]

2. แท่ง เหล็กถูกทำให้ร้อนจาก 30 องศาเซลเซียสถึง 80 องศาเซลเซียส ความยาวสุดท้ายของเหล็กคือ 115 เซนติเมตร และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นคือ 3×10⁻³ ° C⁻¹ความยาวเดิมและการเปลี่ยนแปลงความยาวของเหล็กคือเท่าใด

วิธีการแก้ปัญหา:

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ( ΔT) = 80 ° C – 30 ° C = 50 ° C

ความยาวสุดท้าย(L 2 ) = 115 ซม.

สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น( α ) = 3× 10⁻³ ° C⁻¹

ต้องการทราบ:ความยาวเดิม(L 1 ) และการเปลี่ยนแปลงความยาว( Δ L )

วิธีการแก้ปัญหา:

ก) ความยาวเดิม(L 1 )

สูตรการเปลี่ยนแปลงความยาวสำหรับการขยายตัวเชิงเส้น:

Δ L = α L 1 ΔT

สูตรคำนวณความยาวสุดท้าย:

L 2 = L 1 + ΔL

L 2 = L 1 + α L 1 ΔT

L 2 = L 1 (1 + α ΔT)

115 ซม. = ยาว1 (1 + (3.10 -3 o C -1 )(50 o C)

115 ซม. = L 1 (1 + 150.10 -3 )

115 ซม. = L 1 (1 + 0.15)

115 ซม. = L 1 (1.15)

L 1 = 115 ซม. / 1.15

L 1 = 100 ซม.

b) การเปลี่ยนแปลงความยาว( ΔL )

Δ L = L 2 – L 1

ΔL = 115 ซม. – 100 ซม.

Δ L = 15 ซม.

[irp]

3. ที่อุณหภูมิ 25 องศา เซลเซียส ความยาวของแก้วคือ 50 เซนติเมตร หลังจาก ให้ความร้อนแล้ว ความยาวสุดท้ายของแก้วคือ 50.9 เซนติเมตร ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นคือα = 9 x 10⁻⁶ C⁻¹จงหาอุณหภูมิสุดท้ายของแก้ว…

เป็นที่รู้จัก :

ความยาวเดิม(L 1 ) = 50 ซม.

ความยาวสุดท้าย(L 2 ) = 50.09 ซม.

การเปลี่ยนแปลงความยาว( ΔL ) = 50.2 ซม. – 50 ซม. = 0.09 ซม.

สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น( α) = 9 x 10⁻⁶ ° C⁻¹

อุณหภูมิเดิม(T 1 ) = 25 o C

ต้องการทราบ:อุณหภูมิสุดท้าย(T 2 )

วิธีการแก้ปัญหา:

ΔL = α L 1 ΔT

Δ L = α L 1 (T 2 – T 1 )

0.09 ซม. = ( 9 x 10 -6 o C) (50 ซม. )(T 2 – 25 o 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 องศาเซลเซียส

อุณหภูมิสุดท้ายคือ225 องศาเซลเซียส

[irp]

4. โลหะชิ้นนี้มีความยาวเดิม 1 เมตร และความยาวสุดท้ายคือ 1.02 เมตร อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป50 เคลวินจงหาค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น!

เป็นที่รู้จัก :

ความยาวเริ่มต้น(L 1 ) = 1 เมตร

ความยาวสุดท้าย(L 2 ) = 1.02 เมตร

การเปลี่ยนแปลงความยาว( ΔL ) = L2 – L1 = 1.02 เมตร – 1 เมตร = 0.02 เมตร

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ(Δ T ) = 50 เคลวิน = 50 องศาเซลเซียส

ต้องการทราบ:สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น

วิธีการแก้ปัญหา:

Δ L = α L 1 ΔT

0.02 ม. = α (1 ม. ) (50 o C)

0.02 = α ( 50 o C)

α = 0.02 / 50 องศาเซลเซียส

α = 0.0004 ° C -1

α = 4 x 10 -4 o C -1

แพ็คเกจ wpdm_id='694'

  1. การแปลงหน่วยอุณหภูมิ
  2. การขยายตัวเชิงเส้น
  3. การขยายพื้นที่
  4. การขยายปริมาตร
  5. ความร้อน
  6. ค่าเทียบเท่าเชิงกลของความร้อน
  7. ความร้อนจำเพาะและความจุความร้อน
  8. ความร้อนแฝง ความร้อนของการหลอมเหลว ความร้อนของการระเหย
  9. การอนุรักษ์พลังงานเพื่อการถ่ายเทความร้อน

อ่านเพิ่มเติม