Dışbükey aynalar – sorunlar ve çözümler

1. Bir lensin odak uzaklığı dışbükey ayna 10 cm'dir ve nesne mesafe Görüntünün uzaklığı 20 cm'dir. (a) Görüntü mesafesini ve (b) Görüntünün büyütmesini belirleyin.

Bilinenler:

Odak uzaklığı (f) = -10 cm

Eksi işareti, dışbükey aynanın odak noktasının sanal olduğunu gösterir.

nesne mesafesi (do) = 20cm

Çözüm :

İçbükey aynanın görüntü oluşturması:

Dışbükey ayna – sorunlar ve çözümler 1

Görüntü mesafesi (di)

1/di = 1/f – 1/do = -1/10 – 1/20 = -2/20 – 1/20 = -3/20

di = -20/3 = -6.7 cm

Eksi işareti, görüntünün sanal olduğunu gösterir.

Görüntünün büyütme oranı:

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

m = 0,3 Zaman, nesneden daha küçüktür.

Artı işareti, görüntünün yukarı doğru olduğunu gösterir.

2. 10 cm yüksekliğinde bir cisim, odak uzaklığı 20 cm olan dışbükey bir aynanın önüne yerleştirilmiştir. Cisim ile ayna arasındaki mesafe (a) 10 cm (b) 30 cm (c) 40 cm (d) 50 cm ise, görüntünün yüksekliğini belirleyin.

Bilinenler:

Dışbükey aynanın odak uzaklığı (f) = -20 cm

Eksi işareti, odak noktasının sanal olduğunu gösterir.

Eğrilik yarıçapı (r) = 2 f = 2(20) = 40 cm

Nesnenin yüksekliği (h) = 10 cm

Çözüm :

a) odak uzaklığı (f) = -20 cm ve nesne mesafesi (do) = 10cm

Dışbükey ayna – sorunlar ve çözümler 2

Görüntü mesafesi (di) :

1/di = 1/f – 1/do = -1/20 – 1/10 = -1/20 – 2/20 = -3/20

di = -20/3 = -6.7

Eksi işareti, görüntünün sanal olduğunu veya görüntünün aynanın arkasında olduğunu gösterir.

Görüntünün büyütülmesi (m)

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

Artı işareti, görüntünün dik olduğunu gösterir.

Görüntü, nesneden 0.67 oranında daha küçüktür.

Görüntü yüksekliği (hi)

m = hi / sao

hi =ho m = (10 cm)(0.67) = 6.7 cm

b) odak uzaklığı (f) = -20 cm ve nesne mesafesi (do) = 30cm

Dışbükey ayna – sorunlar ve çözümler 3

Görüntü mesafesi (di)

1/di = 1/f – 1/do = -1/20 – 1/30 = -3/60 – 2/60 = -5/60

di = -60/5 = -12

Eksi işareti, görüntünün sanal olduğunu veya görüntünün aynanın arkasında olduğunu gösterir.

Görüntünün büyütülmesi (m)

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

Artı işareti, görüntünün dik olduğunu gösterir.

Görüntü, nesneden 0,4 kat daha küçüktür.

Görüntünün yüksekliği (hi)

m =hi / sao

hi =ho m = (10 cm)(0.4) = 4 cm

c) Odak uzaklığı (f) = -20 cm ve nesne mesafesi (do) = 40cm

Dışbükey ayna – sorunlar ve çözümler 4

Görüntü mesafesi (di)

1/di = 1/f – 1/do = -1/20 – 1/40 = -2/40 – 1/40 = -3/40

di = -40/3 = -13.3

Eksi işareti, görüntünün sanal olduğunu veya görüntünün dışbükey aynanın arkasında olduğunu gösterir.

Görüntünün büyütülmesi (m)

m = - di / do = -(-13.3)/40 = 13.3/40 = 0.3

Artı işareti, görüntünün dik olduğunu gösterir.

Görüntü, nesneden 0.3 oranında daha küçüktür.

Görüntü yüksekliği (hi) :

m = hi / ho

hi =ho m = (10 cm)(0.3) = 3 cm

d) Odak uzaklığı (f) = -20 cm ve nesne mesafesi (do) = 50cm

Görüntü mesafesi (di)

1/di = 1/f – 1/do = -1/20 – 1/50 = -5/100 – 2/100 = -7/100

di = -100/7 = -14.3

Eksi işareti, görüntünün sanal olduğunu veya görüntünün dışbükey aynanın arkasında olduğunu gösterir.

Görüntünün büyütülmesi (m)

m = - di / do = -(-14.3)/50 = 14.3/50 = 0.3

Artı işareti, görüntünün dik olduğunu gösterir.

Görüntü, nesneden 0.3 oranında daha küçüktür.

Görüntü yüksekliği (hi) :

m =hi / sao

hi =ho m = (10 cm)(0.3) = 3 cm

3. Nesne, dışbükey aynanın 20 cm önünde bulunmaktadır.. Görüntünün yüksekliği nesnenin yüksekliğinin 1/5 katı ise, aşağıdakileri belirleyin:a) görüntü uzunluğu b) odak uzaklığı c) görüntünün özellikleri

Bilinenler:

nesne mesafesi (do) = 20cm

Görüntü yüksekliği (hi) = 1/5 saat = 0.2 saat

Nesnenin yüksekliği (h) = h

Çözüm :

a) görüntü mesafesi (di)

Görüntünün büyütme formülü :

m =hi / sao = 0.2h / h = 0.2

Artı işareti, görüntünün dik olduğunu gösterir.

Görüntü, nesneden 0.2 oranında daha küçüktür.

Görüntü mesafesi (di)

-di = mdo

di = - m do = -(0.2)(20 cm) = -4 cm

Eksi işareti, görüntünün sanal olduğunu veya görüntünün dışbükey aynanın arkasında olduğunu gösterir.

b) Odak uzaklığı (f)

Odak uzaklığı (F) :

1/f = 1/do + 1 / di = 1/20 – 1/4 = 1/20 – 5/20 = -4/20

f = -20/4 = -5 cm

Eksi işareti, odak noktasının sanal olduğunu gösterir.

c) Görüntünün özellikleri:

- Dik

- Daha küçük

- sanal

4. Eksenine paralel olarak dışbükey bir aynaya çarpan ışık yansıyacaktır…

A. aynanın odak noktasına doğru

B. aynanın odak noktasından bakıldığında

C. aynanın eğrilik merkezinden geçerek

D. ayna düzlemine dik

Çözüm

Problem aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Dışbükey aynalar - sorunlar ve çözümler 1

Doğru cevap B'dir.

5. Bir motosiklet sürücüsü, kendisi ile motosiklet arasındaki mesafe 30 metre olduğunda, arkasındaki motosikletin görüntüsünü orijinal boyutunun 1/6'sı kadar küçük görüyor. Dikiz aynasının eğrilik yarıçapını belirleyin…

7.14 m

B.8.57 m

C 12.00 m

D.24.00 m

Bilinenler:

Görüntünün büyütme oranı (M) = 1/6 kat

Nesne mesafesi (d) = 30 metre

Aranan: Arka dikiz aynasının eğrilik yarıçapı (R)

Çözüm :

Görüntünün mesafesini (d') hesaplayın.

Görüntünün büyütme oranı (M) ve nesnenin uzaklığı (s) bilindiğinden, görüntü uzaklığı, görüntü büyütme oranı formülü kullanılarak bulunabilir:

Dışbükey aynalar - sorunlar ve çözümler 2

Negatif işaret, görüntünün sanal olduğu anlamına gelir. Görüntü, dışbükey aynanın 5 metre gerisindedir.

Odak uzunluğunu (f) hesaplayın.

Nesne mesafesi (d) ve görüntü mesafesi (d') bilindiğine göre, aynanın formülü kullanılarak odak uzaklığı hesaplanabilir:

Dışbükey aynalar - sorunlar ve çözümler 3

Eğrilik yarıçapı (R)

Dışbükey aynanın eğrilik yarıçapı, dışbükey aynanın odak uzunluğunun iki katıdır.
R = 2 f = 2 (6 metre) = 12 metre
Dışbükey aynanın eğrilik yarıçapı 12 metredir.
Doğru cevap C'dir.

6. Motosikletin dikiz aynası olarak dışbükey ayna tercih edilir çünkü aynanın oluşturduğu görüntünün özellikleri şöyledir…

A. gerçek, dik, küçültülmüş

B. gerçek, dik, büyütülmüş

C. sanal, dik, küçültülmüş

D. sanal, dik, büyütülmüş

Çözüm :

Dışbükey aynalar - sorunlar ve çözümler 4

Yukarıdaki iki şekle dayanarak, görüntünün özelliklerinin sanal, dik ve dikey olduğu sonucuna varılabilir. minimize.

Doğru cevap C'dir.

7. bir Bir cisim, yarıçapı 6 cm olan dışbükey bir aynanın 12 cm önünde bulunmaktadır. Görüntünün özellikleri şunlardır…

A. gerçek, 12 cm mesafede ters çevrilmiş

B. gerçek, 4 cm mesafede dik

C. sanal, 2.4 cm mesafeden dik

D. sanal, 6 cm mesafede ters çevrilmiş

Bilinenler:

Nesnenin uzaklığı (d) = 12 cm

Yarıçapı dışbükey ayna (r) = 6 cm.

Odak uzaklığı dışbükey ayna (f) = 6 cm / 2 = -3 cm

Dışbükey aynanın odak uzaklığı negatif işaretle gösterilir çünkü sanaldır. Sanal olmasının sebebi, ışığın bu aynadan geçmemesidir.

Aranan: Görüntü özellikleri

Çözüm :

Görüntünün mesafesi (d'):

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

d' = -12/5 = -2.4 cm

Görüntü mesafesinin negatif olması, görüntünün sanal olduğu anlamına gelir.

Görüntünün büyütme oranı (m):

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

Görüntünün pozitif büyütülmesi, görüntünün dik olduğunu, 0.2 büyütülmesi ise görüntü boyutunun nesne boyutundan daha küçük (küçültülmüş) olduğunu gösterir.

Doğru cevap C'dir.

[wpdm_package id = '860 ′]

  1. İçbükey ayna sorunları ve çözümleri
  2. Dışbükey ayna problemleri ve çözümleri
  3. Ayrışan lens sorunları ve çözümleri
  4. Yakınsak mercek problemleri ve çözümleri
  5. Optik aletler, insan gözü sorunları ve çözümleri
  6. Optik aletler, kontakt lensler, sorunlar ve çözümler
  7. Optik alet gözlükleri
  8. Optik aletler, büyüteçler ve bunların sorunları ve çözümleri
  9. Optik alet mikroskobu – sorunlar ve çözümler
  10. Optik alet teleskoplarında karşılaşılan sorunlar ve çözümler

Daha fazla

İçbükey aynalar – sorunlar ve çözümler

1. Bir cisim, bir noktadan 10 cm uzağa yerleştirilir. içbükey aynaOdak uzaklığı 5 cm'dir. (a) Görüntüyü belirleyin. mesafe (b) büyütme görüntünün

Bilinenler:

Odak uzaklığı (f) = 5 cm

nesne mesafesi (do) = 10cm

Çözüm :

İçbükey aynanın görüntü oluşturması:

İçbükey ayna – sorunlar ve çözümler 1

Görüntü mesafesi:

1/di = 1/f – 1/do = 1/5 – 1/10 = 2/10 – 1/10 = 1/10

di = 10/1 = 10 cm

Görüntü mesafesi 10 cm.

Büyütme oranı:

m = –di / do = -10/10 = -1

1, görüntünün nesneyle aynı olduğu anlamına gelir.

Eksi işareti gösterir Görüntünün ters çevrilmiş olduğu anlamına gelir. İşaret pozitif ise görüntü diktir.

2. Yarıçapı 20 cm olan içbükey bir aynanın önüne 5 cm yüksekliğinde bir cisim yerleştirilmiştir. Cisim aynaya olan uzaklığı ise, görüntünün yüksekliğini belirleyiniz. 5cm, 15cm, 20cm, 30cm.

Bilinenler:

Eğrilik yarıçapı (r) = 20cm

Odak uzaklığı (f) = R/2 = 20/2 = 10 cm

Nesnenin yüksekliği (ho) = 5cm

Çözüm :

a) odak uzaklığı (f) = 10 cm ve nesne mesafesi (do) = 5cm

İçbükey aynanın görüntü oluşturması:

İçbükey ayna – sorunlar ve çözümler 2

Görüntü mesafesi (di)

1/di = 1/f – 1/do = 1/10 – 1/5 = 1/10 – 2/10 = -1/10

di = -10/1 = -10 cm

Eksi işareti şunu gösterir: görüntü bu Görüntü sanal mı yoksa aynanın arkasında mı?

Görüntünün büyütülmesi (m)

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

Artı işareti, görüntünün dik olduğunu gösterir.

Görüntü yüksekliği (hi)

m = hi / sao

hi =ho m = (5 cm)(2) = 10 cm

Görüntünün yüksekliği 10'dur. santimetre.

b) Odak uzaklığı (f) = 10 cm ve nesne mesafesi (do) = 15cm

İçbükey aynanın görüntü oluşturması:

İçbükey ayna – sorunlar ve çözümler 3

Görüntü mesafesi (di)

1/di = 1/f – 1/do = 1/10 – 1/15 = 3/30 – 2/30 = 1/30

di = 30/1 = 30 cm

Artı işareti, görüntünün gerçek olduğunu veya görüntünün sahte olduğunu gösterir. Nesnenin bulunduğu tarafta, aynanın 30 cm önündedir.

Görüntünün büyütülmesi (m)

m = -di / do = -30/15 = -2

Eksi işareti, görüntünün ters çevrildiğini gösterir.

Görüntü, nesneden 2 kat daha büyüktür.

Görüntü yüksekliği (hi)

m = hi / sao

hi =ho m = (5 cm)(2) = 10 cm

Resmin yüksekliği 10 cm'dir.

c) Odak uzaklığı (f) = 10 cm ve nesne mesafesi (do) = 20cm

İçbükey aynanın görüntü oluşturması:

İçbükey ayna – sorunlar ve çözümler 4

Görüntü mesafesi (di)

1/di = 1/f – 1/do = 1/10 – 1/20 = 2/20 – 1/20 = 1/20

di = 20/1 = 20 cm

Pozitif işaret, görüntünün gerçek olduğunu veya olmadığını gösterir. görüntü Nesnenin bulunduğu tarafta, aynanın 20 cm önündedir.

Görüntünün büyütülmesi (m)

m = -di / do = -20/20 = -1

Negatif işaret, görüntünün ters çevrildiği anlamına gelir.

Görüntü yüksekliği (hi)

m =hi / sao

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

d) Odak uzaklığı (f) = 10 cm ve nesne mesafesi (do) = 30cm

İçbükey ayna – sorunlar ve çözümler 5

Görüntü mesafesi (di)

1/di = 1/f – 1/do = 1/10 – 1/30 = 3/30 – 1/30 = 2/30

di = 30/2 = 15 cm

Artı işareti, görüntünün gerçek olduğunu veya görüntünün aynanın 15 cm önünde, nesneyle aynı tarafta olduğunu gösterir.

Görüntünün büyütülmesi (m) :

m = -di / do = -15/30 = -0.5

Eksi işareti, görüntünün ters çevrildiğini gösterir.

Görüntü, nesneden 0.5 oranında daha küçüktür.

Görüntü yüksekliği (hi)

m = hi / sao

hi =ho m = (5 cm)(0.5) = 2.5 cm

3. İçbükey bir aynanın oluşturduğu görüntü, cismin boyutunun 4 katıdır. Eğer eğrilik yarıçapı 20 cm ise, cismin aynanın önündeki mesafesini belirleyiniz!

Bilinenler:

Görüntünün büyütülmesi (m) = 4

Eğrilik yarıçapı (r) = 20cm

Odak uzaklığı (f) = r/2 = 20/2 = 10 cm

Aranan : nesne mesafesi (do)

Çözüm :

m = - di / do

4 = - di / do

- di = 4 do

di = - 4 do

1/f = 1/do + 1 /di

1/10 = 1/do + 1 / 4do

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

4 / 40 = 5 / 4do

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

16 do = 200

do = 12.5 cm

Nesne mesafesi = 12.5 cm.

4Yüksekliği 1 cm olan bir cisim, odak uzaklığı f = 15 cm olan içbükey bir aynanın 10 cm uzağına yerleştirilmiştir. Aşağıdakileri belirleyin:

A. Görüntü mesafesi?

B. Görüntünün yüksekliği?

C. İçbükey aynanın oluşturduğu görüntünün özellikleri nelerdir?

Bilinenler:

Nesnenin yüksekliği (h) = 1 cm

Nesne mesafesi (do) = 10cm

İçbükey aynanın odak uzaklığı (f) = 15 cm

Çözüm :

A. Görüntü mesafesi (di)

1/f = 1/do + 1/güni

1 / güni = 1/f – 1/do = 1/15 – 1/10 = 2/30 – 3/30 = -1/30

di = -30/1 = -30 cm

Negatif işaret, görüntünün sanal olduğunu veya aynanın arkasında olduğunu gösterir.

B. Görüntü yüksekliği (hi)

Görüntünün büyütme oranı (M):

M = -di/do =hi/ho

M = -(-30)/10 = 30/10 = 3 kez

Görüntü yüksekliği (h)i)

M = hi / sao

3 = hi / 1cm

hi = 3 (1 cm)

hi = 3 cm

Görüntünün yüksekliği 3 cm'dir. Artı işareti, görüntünün yukarı doğru olduğunu gösterir.

C. Görüntünün özellikleri:

Sanal, yukarı doğru, nesneden daha büyük

5. Aşağıdaki resme göre görüntünün büyütme oranı.

Bilinenler:İçbükey ayna problemleri ve çözümleri 1

Nesne mesafesi (do) = 60cm

Odak uzaklığı (f) = 20 cm

Aranan: Görüntü büyütme oranı (M)

Çözüm :

Görüntü mesafesi:

1/f = 1/do + 1/güni

1 / güni = 1/f – 1/do = 1/20 cm – 1/60 cm = 3/60 cm – 1/60 cm = 2/60 cm

di = 60/2 cm = 30 cm

Görüntünün büyütme oranı (M):

M = di/do = 30 cm / 60 cm = 1/2 katı

6. Eğer Bir cisim içbükey bir aynanın 6 cm uzağına yerleştirildiğinde, görüntü mesafesi aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi 12 cm'dir. Cisim orijinal konumundan aynadan 1 cm uzaklaştırılırsa, görüntü mesafesi ne olur?

Bilinenler:

Nesne mesafesi (do) = 6cm

Görüntü mesafesi (di) = 12cm

Aranan: nesne mesafesi (d)o) = 7 cm ise, görüntü mesafesi ...

Çözüm :

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

f = 12/3 = 4 cm

Odak uzaklığı pozitiftir, bu da odak noktasının gerçek olduğu veya ışınların bu noktadan geçtiği anlamına gelir.

Görüntü mesafesi:

1 / güni = 1/f – 1/do = 1/4 – 1/7 = 7/28 – 4/28 = 3/28

di = 28/3 = 9.3 cm

7. Bir diş hekimi, 8 cm yarıçaplı bir ayna kullanarak hastanın dişlerini gözlemliyor ve kontrol ediyor. Doktorun deliği net bir şekilde görebilmesi için hastanın dişleri ile ayna arasındaki mesafe ne kadar olmalıdır?

A. içbükey aynanın önünde 4 cm'den daha az mesafede

B. Dışbükey bir aynanın önünde 4 cm'den daha az mesafede

C. içbükey aynanın 4 cm'den daha önünde

D. dışbükey aynanın 4 cm'den daha önünde

Bilinenler:

Aynanın yarıçapı (r) = 8 cm

Aynanın odak uzaklığı (f) = r / 2 = 8 / 2 = 4 cm

Aranan: Hastanın dişleri ile ayna arasındaki mesafe

Çözüm :

Kullanılan ayna içbükey mi yoksa dışbükey mi? Diş deliğinin doktor tarafından net bir şekilde görülebilmesi için, kullanılan aynanın dişin görüntüsünü büyütebilmesi ve görüntünün dik olması gerekir. Dışbükey aynalar her zaman ters görüntüler üretir ve görüntünün boyutu nesnenin boyutundan daha küçüktür. Tersine, içbükey bir ayna, nesne mesafesi (d) odak uzunluğundan (f) küçükse dik bir görüntü üretebilir. Nesne mesafesi odak uzunluğundan (f) büyükse, içbükey ayna ters bir görüntü üretir.

İçbükey aynanın odak uzaklığı (f) 4 cm'dir, bu nedenle hastanın dişleri içbükey aynanın önünde 4 cm'den daha az mesafede olmalıdır.

Doğru cevap A.

8. İçbükey bir aynanın eğrilik yarıçapı 24 cm'dir. Nesne aynanın 20 cm önüne yerleştirilirse, görüntünün özelliklerini belirleyiniz.

A. Gerçek, dik ve büyütülmüş

B. Gerçek, ters çevrilmiş ve büyütülmüş

C. Sanal, dik ve büyütülmüş

D. Sanal, ters çevrilmiş ve daha küçük

Bilinenler:

yarıçapı eğrilik (r) = 24 cm

Odak uzaklığı (f) = R/2 = 24/2 = +12 cm

İçbükey aynanın odak uzaklığı pozitif veya gerçektir çünkü ışık aynanın odak noktasından geçer.

Nesne mesafesi (d) = 20 cm

Aranan: Görüntü özellikleri

Çözüm :

Görüntü sanal mı, gerçek mi? Görüntü mesafesini (s') hesaplayın:

1/d + 1/d' = 1/fİçbükey ayna – sorunlar ve çözümler 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 cm

Görüntü mesafesinin pozitif olması, ışığın görüntüyü geçmesi nedeniyle görüntünün gerçek olduğu anlamına gelir.

Görüntü büyütüldü mü? Dik mi, ters mi? Öncelikle görüntü büyütme oranını (M) hesaplayın:

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

M > 1 olması görüntünün büyütüldüğü, M'nin negatif olması ise görüntünün ters çevrildiği anlamına gelir. Dolayısıyla görüntü özellikleri gerçek, ters çevrilmiş ve büyütülmüş şeklindedir.

Doğru cevap B'dir.

9. Küresel bir ayna, cisimden 5 metre uzaklıktaki bir ekrana, cismin boyutunun 5 katı büyüklüğünde bir görüntü oluşturuyor. Ayna...

A. 25/24 m odak uzaklığına sahip içbükey

B. 25/24 m odak uzaklığına sahip dışbükey

C. 24/25 m odak uzaklığına sahip içbükey mercek.

D. 24/25 m odak uzaklığına sahip dışbükey

Bilinenler:

Görüntünün büyütülmesi (M) = 5 kat

Nesne ile görüntü arasındaki mesafe = 5 metre

Çözüm :

Dışbükey bir aynanın oluşturduğu görüntünün boyutu her zaman cismin boyutundan daha küçüktür; bu nedenle ayna içbükey bir aynadır.


Nesne mesafesi (d) = x

Görüntü mesafesi (d') = x + 5

Görüntü büyütme (M) = 5 kat

Görüntü büyütme formülü:

İçbükey ayna – sorunlar ve çözümler 2

Odak uzaklığının (f) formülü:

İçbükey ayna – sorunlar ve çözümler 3

Doğru cevap A.

[wpdm_package id = '858 ′]

  1. İçbükey ayna sorunları ve çözümleri
  2. Dışbükey ayna problemleri ve çözümleri
  3. Ayrışan lens sorunları ve çözümleri
  4. Yakınsak mercek problemleri ve çözümleri
  5. Optik aletler, insan gözü sorunları ve çözümleri
  6. Optik aletler, kontakt lensler, sorunlar ve çözümler
  7. Optik alet gözlükleri
  8. Optik aletler, büyüteçler ve bunların sorunları ve çözümleri
  9. Optik alet mikroskobu – sorunlar ve çözümler
  10. Optik alet teleskoplarında karşılaşılan sorunlar ve çözümler

Daha fazla

Isı transferinde enerji tasarrufu – sorunlar ve çözümler

1. 1 kg su 100oC 1 kg su ile karıştırıldı 10oC İzole bir sistemde. özısı suyun 4200 J / kg oC. Sonucu belirleyin sıcaklık karışımın!

Bilinenler:

Kitle sıcak su (m1) = 1 kilo

Sıcak su sıcaklığı (T1) = 100oC

Soğuk su kütlesi (m2) = 1 kilo

Soğuk suyun sıcaklığı (T2) = 10oC

Aranan: Son sıcaklık (T)

Çözüm :

Isı kaybı = Isı kazanımı (yalıtımlı sistem)

m c ΔT = m c ΔT

m ΔT = m ΔT

m1 (T1 - T) = m2 (T – T2)

(1)(100 – T) = (1)(T – 10)

100 - T = T – 10

100 + 10 = T + T

110 = 2T

T = 110 / 2

T = 55

Son sıcaklık 55oC.

2. 80 derece sıcaklıkta 3 kg'lık bir kurşun blok.o 10 kg suya konulan kurşunun özgül ısı kapasitesi 1400 J/kg'dır.-1C-1 Suyun özgül ısı kapasitesi ise 4200 J/kg'dır.-1C-1Termal denge durumundaki nihai sıcaklık şöyledir: 20oC. Suyun başlangıç ​​sıcaklığını belirleyin!

Bilinenler:

Kitle (m1) = 3 kilo

Kurşunun özgül ısısı (c1) = 1400 J.kg-1C-1

Kurşunun sıcaklığı (T1) = 80 oC

Su kütlesi (m2) = 10 kilo

Suyun özgül ısısı (c2) = 4200 J.kg-1C-1

Termal denge sıcaklığı (T) = 20 oC

Aranan: Suyun başlangıç ​​sıcaklığı (T2)

Çözüm :

Isı kaybı = Isı kazanımı

Q öncülük etmek = Q, su

m1 c1 ΔT = m2 c2 AT

(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

T = 14

Suyun başlangıç ​​sıcaklığı 14oC.

3. Bir bakır blok 100oC 128 gram suya yerleştirildi 30 oC. Suyun özgül ısısı ise 1 cal.g-1oC-1 ve bakırın özgül ısısı şöyledir: 0.1 cal.g-1oC-1. Eğer termal denge sıcaklığı ise 36 oC, Bakırın kütlesini belirleyin!

Bilinenler:

Bakırın sıcaklığı (T1) = 100 oC

Bakırın özgül ısı kapasitesi (c1) = 0.1 cal.g-1oC-1

Su kütlesi (m2) = 128 gram

Su sıcaklığı (T2) = 30 oC

Suyun özgül ısısı (c2) = 1 cal.g-1oC-1

Termal denge sıcaklığı (T) = 36 oC

Aranan: Bakır kütlesi (m1)

Çözüm :

Isı kaybı = Isı kazanımı

Q bakır = Q, su

m1 c1 ΔT = m2 c2 AT

(m1)(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)

(m1)(0.1)(64) = (128)(1)(6)

(m1)(6.4) = 768

m1 = 768/6.4

m1 = 120

Bakırın kütlesi 120 gram.

4. M kg'lık bir buz bloğu 0oC 340 gram suya yerleştirildi 20oC bir tankın içinde. Eğer füzyon ısısı su için = 80 kalori/gram-1, Suyun özgül ısısı 1 kalori/gram-1 oC-1. Bütün buz erir ve sıcaklık Termal denge is 5oC, Buzun kütlesini belirleyin!

Bilinenler:

Su kütlesi (m) = 340 gram

Buzun sıcaklığı (T buz) = 0oC

Suyun sıcaklığı (T su) = 20oC

Termal denge sıcaklığı (T) = 5oC

Suyun erime ısısı (L) = 80 cal g-1

Suyun özgül ısısı (c su) = 1 cal g-1 oC-1

Aranan: Kitle buzlu (M)

Çözüm :

Isı kaybı = Isı kazanımı

Q su = Q buz

m c (ΔT) = mes Les +m c (ΔT)

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

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

5100 = 85M

M = 5100/85

M = 60 gram

[wpdm_package id = '714 ′]

  1. Sıcaklık ölçeklerini dönüştürme
  2. Doğrusal genişleme
  3. Alan genişlemesi
  4. Hacim genişletme
  5. ısı
  6. Isının mekanik eşdeğeri
  7. Özgül ısı ve ısı kapasitesi
  8. Gizli ısı, erime ısısı, buharlaşma ısısı
  9. Isı transferi için enerji tasarrufu

Daha fazla

Gizli ısı, Erime ısısı, Buharlaşma ısısı – Sorunlar ve Çözümler

4. Gizli ısı, Erime ısısı, Buharlaşma ısısı – Sorunlar ve Çözümler

1. Miktarı hesaplayın. 1 gram altına eklenerek katı halden sıvı hale geçiş sağlandı. füzyon ısısı altın için 64.5 x 10'dur.3 J/kg.

Bilinenler:

Kitle (m) = 1 gram = 1 x 10-3 kg

Erime ısısı (L)F) = 64.5 x 103 J / kg

Aranan: Isı (Q)

Çözüm :

Q = m LF

Q = (1 x 10-3 kg)(64.5 x 103 J/kg)

Q = 64.5 Joule

2. 1 gram cıvanın sıvı halden katı hale geçmesi için açığa çıkan ısı miktarını hesaplayın. Cıvanın erime ısısı 11.8 x 10⁻⁴'tür.3 J/kg.

Bilinenler:

Kütle (m) = 1 gram = 1 x 10-3 kg

Erime ısısı (L)F) = 11.8 x 103 J / kg

Aranan: Isı (Q)

Çözüm :

Q = m LF

Q = (1 x 10-3 kg)(11.8 x 103 J/kg)

Q = 11.8 Joule

3. 1 kg suyun sıvı halden buhar haline (buhar) geçmesi için ne kadar ısı emdiğini belirleyin. Suyun buharlaşma ısısı = 2256 x 10⁻⁴3 J / kg

Bilinenler:

Kütle (m) = 1 kg

Buharlaşma ısısı (L)V) = X 2256 103 J / kg

Aranan: Isı (Q)

Çözüm :

Q = m LV

Q = (1 kg)(X 2256 103 J/kg)

Q = 2256 x 103 Jul

4. Azotun buhar halinden sıvı hale geçmesi için açığa çıkan ısı miktarını belirleyin. Azotun buharlaşma ısısı = X 200 103 J / kg

Bilinenler:

Kütle (m) = 1 gram = 1 x 10-3 kg

Buharlaşma ısısı (L)V) = X 200 103 J / kg

Bilinenler: Isı (Q)

Çözüm :

Q = m LV

Q = (1 x 10-3 kilogram)(X 200 103 J/kg)

Q = 200 Joule

  1. Sıcaklık ölçeklerini dönüştürme
  2. Doğrusal genişleme
  3. Alan genişlemesi
  4. Hacim genişletme
  5. ısı
  6. Isının mekanik eşdeğeri
  7. Özgül ısı ve ısı kapasitesi
  8. Gizli ısı, erime ısısı, buharlaşma ısısı
  9. Isı transferi için enerji tasarrufu

Daha fazla

Özgül ısı ve ısı kapasitesi – sorunlar ve çözümler

1. Bir beden kitle 2 kg ısıyı emer 100 kalori sıcaklık artırıyor 20oC'den 70'aoC. Nedir özısı Vücudun mu?

Bilinenler:

Kütle (m) = 2 kg = 2000 gr

ısı (Q) = 100 cal

Sıcaklıktaki değişim (ΔT) = 70oC - 20oC = 50oC

Aranan: özgül ısı (C)

Çözüm :

c = Q / m ΔT

c = 100 kal / (2000 gr)(50oC)

c = 100 kal / 100,000 gr oC

c = 102 kal / 105 gr oC

c = (102 kal)(10-5 gr-1 oC-1)

c = 10-3 kireç gr-1 oC-1

c = 10-3 kal/gr oC

Vücudun özgül ısısı 10-3 kal/gr oC

2. Suyun özgül ısısı ise 4180 J/kg Co. 2 kg suyun ısı kapasitesi ne kadardır?

Bilinenler:

özgül ısı (c) = 4180 J/kg Co

Kitle (m) = 2 kg

Aranan: Isı kapasitesi (C)

Çözüm :

C = mc

C = (2 kg)(4180 J/kg Co)

C = (2)(4180 J/Co)

C = 8360 J/Co

3. Alüminyumun özgül ısısı 900 J/kg Co. Isı kapasitesi ne kadar? 2 gram alüminyum…

Bilinenler:

Alüminyumun özgül ısısı (c) = 900 J/kg Co = 9 x 102 J/kg Co

Kütle (m) = 2 gram = 2/1000 kg = 2/103 kg = 2 x 10-3 kg

Aranan: Isı kapasitesi (C)

Çözüm :

C = mc

C = (2 x 10-3 kilogram)(X 9 102 J/kg Co)

C = 18x10-3 x 102 D/Co

C = 18x10-1 D/Co

C = 1.8 D/Co

[wpdm_package id = '710 ′]

  1. Sıcaklık ölçeklerini dönüştürme
  2. Doğrusal genişleme
  3. Alan genişlemesi
  4. Hacim genişletme
  5. ısı
  6. Isının mekanik eşdeğeri
  7. Özgül ısı ve ısı kapasitesi
  8. Gizli ısı, erime ısısı, buharlaşma ısısı
  9. Isı transferi için enerji tasarrufu

Daha fazla

Isının mekanik karşılığı – sorunlar ve çözümler

1. 2 bincal (kilocalorie) = ….. calorie ?

Çözüm

1 kcal = 1000 calorie

2 kcal = 2 (1000 calorie) = 2000 calorie

2. 4 Calorie = ….. calorie ?

Çözüm

1 Calorie (Büyük C) = 1 kcal = 1000 calorie

4 Calorie = 4 (1000 calorie) = 4000 calorie

3. 10 calorie = ….. Joule ?

Çözüm

1 calorie = 4.186 Joule

10 calorie = 10 (4.186 Joule) = 41.86 Joule

4. 5 bincal = ….. Joule ?

Çözüm

1 kcal = 1000 cAlori = 4186 Joule

5 kcal = 5 (4186 Joule) = 20930 Joule

5. 2000 Joule = ….. kcal?

Çözüm

4186 Joule = 1 kJcal

8372 Joule = 8372 / 4186 = 2 kJcal

2000 Joule = 2000 / 4186 = 0.4777 kJcal

[wpdm_package id = '706 ′]

  1. Sıcaklık ölçeklerini dönüştürme
  2. Doğrusal genişleme
  3. Alan genişlemesi
  4. Hacim genişletme
  5. ısı
  6. Isının mekanik eşdeğeri
  7. Özgül ısı ve ısı kapasitesi
  8. Gizli ısı, erime ısısı, buharlaşma ısısı
  9. Isı transferi için enerji tasarrufu

Daha fazla

Isı Kütle Özgül ısı Sıcaklık değişimi – Sorunlar ve Çözümler

9 Isı Kütle Özgül ısı Sıcaklık değişimi – Sorunlar ve Çözümler

1. 2 kg'lık bir kurşun ısıtılıyor 50oC'den 100'aoC. özısı kurşunun 130 J.kg-1 dereceC-1. Ne kadar Kurşun tarafından emiliyor mu?

Bilinenler:

Kitle (m) = 2 kg

özgül ısı (c) = 130 J.kg-1C-1

Sıcaklıktaki değişim (ΔT) = 100oC - 50oC = 50oC

Aranan: ısı (S)

Çözüm :

Q = mc ΔT

S = , m = kütle, c = özgül ısı, ΔT = sıcaklık değişimi

Kurşunun emdiği ısı:

Q = (2 kg)(130 J.kg-1C-1)(50oC)

Q = (100)(130)

S = 13,000 Joule

Q = 1.3 x 104 Jul

2. Bakırın özgül ısı kapasitesi 390 J/k'dir.g oC, Sıcaklıktaki değişim 40oC. Bakır 40 Joule ısıyı emerse, bakırın kütlesi nedir?

Bilinenler:

Bakırın özgül ısı kapasitesi (c) = 390 J/kgoC

Sıcaklıktaki değişim (ΔT) = 40oC

Sıcaklık (S) = 40 J

Aranan: Kütle (m) bakır

Çözüm :

Q = mc ΔT

40 J = (M)(390 J/kg oC)(40oC)

40 = (m)(390 /kg)(40)

40 = (m)(390 /kg) (4)

40 = (m)(1560 /kg)

m = 40 / 1560

m = 0.026 kg

m = 26 gram

3. 20 gram suyun başlangıç ​​sıcaklığı 30 derecedir.oC. Suyun özgül ısı kapasitesi 1 kal/g'dır.-1 oC-1Su 300 kalori ısıyı emerse, son sıcaklığı belirleyin!

Bilinenler:

Kütle (m) = 20 gr

Başlangıç ​​sıcaklığı (T1) = 30oC

Suyun özgül ısısı (c) = 1 kal gr-1 oC-1

ısı (Q) = 300 kalori

Aranan: Suyun son sıcaklığı

Çözüm :

Q = mc AT

300 kalori = (20 gr)(1 kalori/gram-1 oC-1)(T2-30)

300 = (20)(1)(T2-30)

300 = 20 (T2-30)

300 = 20T2 - 600

300 + 600 = 20T2

900 = 20T2

T2 = 900/20

T2 = 45

Sıcaklık değişimi 45'tir.oC - 30oC = 15oC.

4. Tsıcaklık değişimi deniz suyunun is 1oC Su 3900 Joule ısıyı emdiğinde, deniz suyunun özgül ısısı nedir? 3.9 × 103 J/kg°C, Deniz suyunun kütlesi nedir?

Bilinenler:

Sıcaklıktaki değişim (ΔT) = 1oC

ısı (Q) = 3900 Joule

Deniz suyunun özgül ısısı (c) = 3.9 x 103 J/kg°C = 3900 J/Kg°C

Aranan: Kitle (M)

Çözüm :

Q = mc ΔT

S = , m = kütle, c = özısı, ΔT = sıcaklık değişimi

m = Q / c ΔT = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1 kg

5. 2 kg bakır 30°C'de 39,000 J ısı emer. Bakırın özgül ısı kapasitesi 390 J/kg °C ise, bakırın son sıcaklığı nedir?

Bilinenler:

Kütle (m) = 2 kg

Başlangıç ​​sıcaklığı (T1) = 30oC

ısı (Q) = 39,000 Joule

Özısı (C) bakır = 390 J/kg oC

Aranan : Son sıcaklık (T2)

Çözüm :

Q = mc AT

S = , m = kütle, c = özısı, ΔT = sıcaklık değişimi

Q = mc ΔT = mc (T2 - T1)

39,000 = (2)(390)(T2 - 30)

100 = (2)(1)(T2 - 30)

100 = (2)(T2 - 30)

50=T2 - 30

T2 = 50 + 30

T2 = 80oC

6. 5 kg su 15°C'den 40°C'ye ısıtılıyor. Su tarafından emilen ısı nedir? Suyun özgül ısı kapasitesi nedir? 4.2 × 103 J/Kg°C.

Bilinenler:

Kütle (m) = 5 kg

Başlangıç ​​sıcaklığı (T1) = 15°C

Son sıcaklık (T2) = 40°C

suyun özgül ısısı (c) = 4.2 × 103 J/kg°C

Aranan: ısı (S)

Çözüm :

Q = mc AT

Q = (5 kg)(4.2 × 103 J/kg°C)(40°C – 15°C)

S = (5) (4.2 × 103 J)(25)

Q = 525 x 103 J

Q = 525,000 Joule

7. 2 kg su 24°C'den 90°C'ye ısıtılıyor. Su tarafından emilen ısı nedir? Suyun özgül ısı kapasitesi nedir? 4.2 × 103 J/Kg°C.

Bilinenler:

Kütle (m) = 2 kg

Başlangıç ​​sıcaklığı (T1) = 24°C

Son sıcaklık (T2) = 90°C

suyun özgül ısısı (c) = 4,200 Joule/kg°C

Aranan :: ısı (S)

Çözüm :

Q = m c AT

Q = (2 kg)(4,200 Joule/kg°C)(90°C – 24°C)

Q = (2 kg)(4,200 Joule/kg°C)(66°C)

Q = (132)(4,200 Joule)

Q = 554,400 Joule

8. 5 gram su 10°C'den 40°C'ye ısıtılıyor. Su tarafından emilen ısı nedir? Suyun özgül ısı kapasitesi 1'dir. × 103 kireç/gr°C

Bilinenler:

Kütle (m) = 5 gram

Başlangıç ​​sıcaklığı (T1) = 10oC

Son sıcaklık (T2) = 40oC

suyun özgül ısısı (c) = 1 cal/ gr°C

Aranan : Sıcaklık

Çözüm :

Q = mc AT

Q = (5 gram)(1 kal/ gr°C)(40oC - 10oC)

S = (5) (1 cal)(30)

S = 150 kalori

9. 0.2 kg su, 42,000 Joule ısıyı emer. 25oC. Suyun özgül ısı kapasitesi 4200 J/kg'dır. oC, suyun son sıcaklığı kaç derecedir?

Bilinenler:

Kitle su (m) = 0.2 kg

ısı (Q) = 42,000 Joule

suyun özgül ısısı (c) = 4200 J/kg oC

Başlangıç ​​sıcaklığı (T1) = 25oC

Aranan: Son sıcaklık (T2)

Çözüm :

Q = mc ΔT = mc (T2 - T1)

S = , m = kütle, c = özısı, ΔT = sıcaklık değişimi, T1 = başlangıç ​​sıcaklığı, T2 = son sıcaklık

Q = mc (T2 - T1)

42,000 = (0.2)(4200)(T2 - 25)

42,000 = 840 (T2 - 25)

42,000 = 840 T2 - 21,000

42,000 + 21,000 = 840 T2

63,000 = 840 T2

T2 = 63,000/840

T2 = 75oC

  1. Sıcaklık ölçeklerini dönüştürme
  2. Doğrusal genişleme
  3. Alan genişlemesi
  4. Hacim genişletme
  5. ısı
  6. Isının mekanik eşdeğeri
  7. Özgül ısı ve ısı kapasitesi
  8. Gizli ısı, erime ısısı, buharlaşma ısısı
  9. Isı transferi için enerji tasarrufu

Daha fazla

Hacim genişlemesi – sorunlar ve çözümler

Doğrusal genleşme yalnızca katı cisimlerde görülür; hacimsel genleşme ise katı, sıvı ve gaz dahil tüm cisimlerde görülür. Hacimsel genleşme denklemi, doğrusal genleşme denklemine benzer.

Hacim genişletme 1

Açıklama: Vo = Başlangıç ​​hacmi, V = Son hacim, ΔV = V – Vo = Hacimdeki değişim, To = Başlangıç ​​sıcaklığı, T = Son sıcaklık, ΔT = T – To = Sıcaklık değişimi, β = hacim genleşme katsayısı. β'nın birimi = (°C)o) -1

Hacim genişletme 2

Hacim genişletme 3

Hacim genişletme 4

Yukarıdaki hacim genleşme denklemi, yalnızca cisimlerin (katı, sıvı ve gaz) hacimlerindeki değişimler cismin orijinal hacminden daha küçük olduğunda geçerlidir. Bir cismin hacim değişimi, cismin başlangıç ​​hacminden daha büyükse, hacim genleşme denklemi doğru sonuç vermez. Genellikle, katı cisimlerin yaşadığı hacim değişimleri çok büyük değildir. Öte yandan, sıvı ve gazın hacim genleşme katsayısı büyüktür. Gaz halindeki maddelerin hacim genleşme katsayısı, sıcaklık değişimine bağlı olarak da kolayca değişir. Bu nedenle, yukarıdaki formül yalnızca katı cisimlerin genleşmesi için kullanılır.

1. 30 'de oC) Alüminyum kürenin hacmi 30 cm³'tür.3Katsayısı doğrusal genişleme 24 x 10-6 dereceC-1Eğer nihai hacim 30.5 cm³ ise...3Alüminyum kürenin nihai sıcaklığı nedir?

Bilinenler:

Doğrusal genleşme katsayısı (α) = 24 x 10-6 dereceC-1

Katsayısı hacim genişletme (β) = 3 α = 3 x 24 x 10-6 dereceC-1 = 72 x 10-6 dereceC-1

Başlangıç sıcaklık (T1) = 30oC

İlk hacim (V1) = 30cm3

son cilt (V2) = 30.5cm3

Hacimdeki değişim (ΔV) = 30.5 cm3 - 30 cm3 = 0.5 cm3

Aranan: Son sıcaklık (T2)

Çözüm :

ΔV = β (V1)(AT)

ΔV = β (V1)(T2 - T1)

0.5 cm3 = (X 72 10-6 dereceC-1)(30 cm)3)(T2 - 30oC)

0.5 = (2160 x 10-6)(T2 - 30)

0.5 = (2.160 x 10-3)(T2 - 30)

0.5 = (2.160 x 10-3)(T2 - 30)

0.5 / (2.160 x 10-3) = T2 - 30

X 0.23 103 =T2 - 30

0.23 x 1000 = T2 - 30

230=T2 - 30

230 + 30 = T2

T2 = 260oC

2. Metal bir kürenin doğrusal genleşme katsayısı 9 x 10'dur.-6 dereceC-1Metal kürenin iç çapı 20'de oC'nin çapı 2.2 cm'dir. Eğer son çap 2.8 cm ise, son sıcaklık kaçtır?

Bilinenler:

Doğrusal genleşme katsayısı (α) = 9 x 10-6 dereceC-1

Hacim genleşme katsayısı (β) = 3 α = 3 x 9 x 10-6 dereceC-1 = 27 x 10-6 dereceC-1

Başlangıç ​​sıcaklığı (T1) = 20oC

başlangıç ​​çapı (D1) = 2.2cm

nihai çap (D2) = 2.8cm

başlangıç ​​yarıçapı (r1) = D1 / 2 = 2.2 cm3 / 2 = 1.1 cm3

Son yarıçap (r2) = D2 / 2 = 2.8 cm3 / 2 = 1.4 cm3

İlk hacim (V1) = 4/3 π r13 = (4/3)(3.14)(1.1 cm)3 = (4/3)(3.14)(1.331 cm3) = 5.57cm3

son cilt (V2) = 4/3 π r23 = (4/3)(3.14)(1.4 cm)3 = (4/3)(3.14)(2.744 cm3) = 11.48cm3

Hacimdeki değişim (ΔV) = 11.48 cm3 - 5.57 cm3 = 5.91 cm3

Aranan: Son sıcaklık (T2)

Çözüm :

ΔV = β (V1)(AT)

5.91 cm3 = (X 27 10-6 dereceC-1)(5.57 cm3)(T2 - 20oC)

5.91 = (150.39 x 10-6)(T2 - 20)

5.91/150.39 x 10-6 =T2 - 20

X 0.039 106 =T2 - 20

X 39 103 =T2 - 20

39,000=T2 - 20

39,000 + 20 = T2

T2 = 39,020 oC

3. 2000 cm3 alüminyum kap0 derecede suyla doluoC.'ye kadar ısıtıldı ve ardından 90 dereceye kadar ısıtıldı.oC. Alüminyumun doğrusal genleşme katsayısı 24 x 10 ise-6 (oC)-1 Suyun hacim genleşme katsayısı ise 6.3 x 10'dur.-4 (oC)-1Dökülen suyun hacmini belirleyin.

Bilinenler:

Alüminyum kabın ve suyun başlangıç ​​hacmi (V)o) = 2000cm3 = 2 x 103 cm3

Alüminyum kabın ve suyun başlangıç ​​sıcaklığı (T1) = 0oC

Alüminyum kabın ve suyun son sıcaklığı (T2) = 90oC

Alüminyumun doğrusal genleşme katsayısı (α) = 24 x 10-6 (oC)-1

Alüminyumun hacim genleşme katsayısı (γ) = 3α = 3 (24 x 10-6 (oC)-1 ) = 72 x 10-6 oC-1

Suyun hacim genleşme katsayısı (γ) = 6.3 x 10⁻⁶-4 (oC)-1

Aranan: Dökülen suyun hacmi

Çözüm :

Hacim genişlemesinin denklemi:

V = Vo + γ Vo AT

V - Vo = γ Vo AT

ΔV = γ Vo AT

V = nihai hacim, Vo = başlangıç ​​hacmi, ΔV = hacimdeki değişim, γ = hacim genleşme katsayısı, ΔT = sıcaklıktaki değişim

Alüminyum kabın hacmindeki değişimi hesaplayın:

ΔV = γ Vo ΔT = (72 x 10-6)(2 x 103)(90) = 12960 x 10-3 = 12.960 cm3

Suyun hacmindeki değişimi hesaplayın:

ΔV = γ Vo ΔT = (6.X 3 10-4)(2 x 103)(90) = 1134 x 10-1 = 113.4 cm3

Suyun hacmindeki değişim alüminyum kabın kapasitesinden daha fazla olduğu için bir miktar su döküldü.

Dökülen suyun hacmini hesaplayın:

113.4 cm3 - 12.960 cm3 = 100.44 cm3

[wpdm_package id = '702 ′]

  1. Sıcaklık ölçeklerini dönüştürme
  2. Doğrusal genişleme
  3. Alan genişlemesi
  4. Hacim genişletme
  5. ısı
  6. Isının mekanik eşdeğeri
  7. Özgül ısı ve ısı kapasitesi
  8. Gizli ısı, erime ısısı, buharlaşma ısısı
  9. Isı transferi için enerji tasarrufu

Daha fazla

Alan genişlemesi – sorunlar ve çözümler

1. 20'de oC şıkkında, çelik levhanın uzunluğu 50 cm ve genişliği 30 cm'dir. Eğer katsayı... doğrusal genişleme çelik için bu rakam 10'dur.-5 oC-160 derecedeki alan değişimini ve nihai alanı belirleyin. oC.

Bilinenler:

Başlangıç sıcaklık (T1) = 20oC

Son sıcaklık (T2) = 60oC

Sıcaklıktaki değişim (ΔT) = 60oC - 20oC = 40oC

Başlangıç ​​alanı (A1) = uzunluk x genişlik = 50 cm x 30 cm = 1500 cm2

Çeliğin doğrusal genleşme katsayısı (α) = 10-5 oC-1

Katsayısı alan genişlemesi çelik için (β) = 2α = X 2 10-5 oC-1

Aranan: Alandaki değişim (ΔA)

Çözüm :

Alandaki değişim (ΔA)

ΔA = β A1 AT

ΔA = (X 2 10-5 oC-1(1500 cm)2)(40oC)

ΔA = (80 x 10-5(1500 cm)2)

ΔA = 1X 20,000 10-5 cm2

ΔA = 1.X 2 105 x 10-5 cm2

ΔA = 1.2 cm2

son alan (A2)

A2 = A1 + ΔA

A2 = 1500 cm2 + 1.2 cm2

A2 = 1501.2 cm2

2. 30'de oC, bir alüminyum levhanın alanı 40 cm'dir.2 ve doğrusal genleşme katsayısı 24 x 10'dur.-6 /oC. Son alan 40.2 cm ise son sıcaklığı belirleyin.2.

Bilinenler:

Başlangıç ​​sıcaklığı (T1) = 30oC

Doğrusal genişleme katsayısı (α) = X 24 10-6 oC-1

Alan genişleme katsayısı (β) = 2a = 2 x 24 x 10-6 oC-1 = 48x 10-6 oC-1

Başlangıç ​​alanı (A1) = 40cm2

son alan (A2) = 40.2cm2

Alandaki değişim (ΔA) = 40.2 cm2 - 40 cm2 = 0.2 cm2

Aranan: Son sıcaklığı (T) belirleyin.2)

Çözüm :

Alan değişiminin formülü (ΔA) :

ΔA = β A1 ΔT

Son sıcaklık (T2)

ΔA β A1 (T2 - T1)

0.2 cm2 = (48 x 10-6 oC-1(40 cm)2)(T2 - 30oC)

0.2 = (1920 x 10-6)(T2 - 30)

0.2 = (1.920 x 10-3)(T2 - 30)

0.2 = (2 x 10-3)(T2 - 30)

0.2 / (2 x 10-3) = T2 - 30

0.1 x 103 = T2 - 30

X 1 102 =T2 - 30

100=T2 - 30

100 + 30 = T2

T2 = 130

Son sıcaklık = 130oC

3. 20 derecedeki bir halkanın yarıçapı oC, 20 cm'dir. 100'deki nihai yarıçap ise oC'nin çapı 20.5 cm'dir. Alan genişleme katsayısını ve doğrusal genişleme katsayısını belirleyin...

Bilinenler:

Başlangıç ​​sıcaklığı (T1) = 30oC

Son sıcaklık (T2) = 100oC

Sıcaklıktaki değişim (ΔT) = 100oC - 30oC = 70oC

başlangıç ​​yarıçapı (r1) = 20cm

nihai yarıçap (r2) = 20.5cm

Aranan: Alan genişleme katsayısı (β)

Çözüm :

Başlangıç ​​alanı (A1) = π r12 = (3.14)(20 cm)2 = (3.14)(400 cm2) = 1256cm2

son alan (A2) = π r22 = (3.14)(20.5 cm)2 = (3.14)(420.25 cm2) = 1319.585cm2

Alandaki değişim (ΔA) = 1319.585 cm2 - 1256 cm2 = 63.585 cm2

Alan değişiminin formülü (ΔA) :

ΔA = β A1 AT

Alan genişleme katsayısı:

ΔA = β A1 AT

63.585 cm2 = b (1256 cm2)(70 oC)

63.585 = B (87,920 oC)

β = 63.585 / 87,920 oC

β = 0.00072 /oC

β = 7.2 x 10-4 /oC

β = 7.2 x 10-4 oC-1

Doğrusal genişleme katsayısı (α)

β = 2 α

α = β / 2

α = (7.2 x 10-4) / 2

a = 3.6 x 10-4 oC-1

[wpdm_package id = '698 ′]

  1. Sıcaklık ölçeklerini dönüştürme
  2. Doğrusal genişleme
  3. Alan genişlemesi
  4. Hacim genişletme
  5. ısı
  6. Isının mekanik eşdeğeri
  7. Özgül ısı ve ısı kapasitesi
  8. Gizli ısı, erime ısısı, buharlaşma ısısı
  9. Isı transferi için enerji tasarrufu

Daha fazla

Doğrusal açılım – sorunlar ve çözümler

1. Bir çelik çubuk 20° açıyla 40 cm uzunluğundadır. oC. Katsayısı doğrusal genişleme çelik için ölçüler 12 x 10'dur.-6 (Co)-1Uzunluktaki artış ve 70'e ulaştığında elde edilen nihai uzunluk. oC, şu olacak…

Bilinenler:

Sıcaklıktaki değişim (ΔT) = 70oC - 20oC = 50oC

Orijinal uzunluk (L)1) = 40cm

Çelik için doğrusal genleşme katsayısı (α) = 12 x 10-6 (Co)-1

Aranan: Uzunluktaki değişim (ΔL) ve son uzunluk (L2)

Çözüm :

a) Uzunluktaki değişim ((ΔL)

ΔL = α L1 AT

ΔL = (12 × 10-6 dereceC-1(40 cm) (50oC)

ΔL = (10-6)(24 x 103) santimetre

ΔL = 24 x 10-3 cm

ΔUzun = 24 / 103 cm

ΔL = 24 / 1000 cm

ΔBoy = 0.024 cm

b) Son uzunluk (L)2)

L2 =L1 + ΔL

L2 = 40 cm + 0.024 cm

L2 = 40.024 cm

2. Bir demir Çubuk 30 dereceden ısıtıldı oC'den 80'a oC. Demirin son uzunluğu 115 cm ve doğrusal genleşme katsayısı 3×10'dur.-3 oC-1Demirin orijinal uzunluğu ve uzunluktaki değişim nedir?

Çözüm :

Değişim sıcaklık (ΔT) = 80 oC - 30 oC = 50 oC

nihai uzunluk (L2) = 115cm

Doğrusal genleşme katsayısı (a) = 3 × 10-3 dereceC-1

Aranan: orijinal uzunluk (L1) ve uzunluktaki değişim (ΔL)

Çözüm :

a) orijinal uzunluk (L1)

Doğrusal açılımda uzunluktaki değişimin formülü:

ΔL = α L1 AT

Son uzunluğun formülü :

L2 = L1 + ΔL

L2 =L1 L1 AT

L2 = L1 (1 + α ΔT)

115 cm = L1 (1 + (3.10-3 dereceC-1)(50oC)

115 cm = L1 (1 + 150.10-3)

115 cm = L1 (1 + 0.15)

115 cm = L1 (1.15)

L1 = 115 cm / 1.15

L1 = 100 cm

b) uzunluktaki değişim (ΔL)

ΔL = L2 - L1

ΔL = 115 cm – 100 cm

ΔBoy = 15 cm

3. 25'de oC şıkkında, camın uzunluğu 50 cm'dir. Isıtma işleminden sonra camın son uzunluğu 50.9 cm olur. Doğrusal genleşme katsayısı nedir? α = 9 x 10-6 C-1. Bardağın son sıcaklığını belirleyin…

Bilinenler:

orijinal uzunluk (L1) = 50cm

nihai uzunluk (L2) = 50.09cm

Uzunluktaki değişim (ΔL) = 50.2 cm – 50 cm = 0.09 cm

Doğrusal genleşme katsayısı (α) = 9 x 10-6 dereceC-1

orijinal sıcaklık (T1) = 25oC

Aranan: Son sıcaklık (T2)

Çözüm :

ΔL = α L1 AT

ΔL = α L1 (T2 - T1)

0.09 cm = (X 9 10-6 dereceC)(50 cm)(T2 - 25 oC)

0.09 = (45 x 10-5)(T2 - 25)

0.09 / (45 x 10-5) = T2 - 25

0.002 x 105 =T2 - 25

2 x 102 =T2 - 25

200 = T2 - 25

T2 = 200 + 25

T2 = 225oC

Son sıcaklık 225 oC.

4. Metal parçanın orijinal uzunluğu 1 metre, son uzunluğu ise 1.02 metredir. Sıcaklıktaki değişim nedir? 50 Kelvin. Doğrusal genişleme katsayısını belirleyin!

Bilinenler:

başlangıç ​​uzunluğu (L1) = 1 metre

nihai uzunluk (L2) = 1.02 metre

Uzunluktaki değişim (ΔL) = L2 - L1 = 1.02 metre – 1 metre = 0.02 metre

Sıcaklıktaki değişim T) = 50 Kelvin = 50oC

Aranan: Doğrusal genleşme katsayısı

Çözüm :

ΔL = α L1 AT

0.02 metre = α (1 m)(50oC)

0.02 = a (50oC)

α = 0.02 / 50oC

α = 0.0004 oC-1

α = X 4 10-4 oC-1

[wpdm_package id = '694 ′]

  1. Sıcaklık ölçeklerini dönüştürme
  2. Doğrusal genişleme
  3. Alan genişlemesi
  4. Hacim genişletme
  5. ısı
  6. Isının mekanik eşdeğeri
  7. Özgül ısı ve ısı kapasitesi
  8. Gizli ısı, erime ısısı, buharlaşma ısısı
  9. Isı transferi için enerji tasarrufu

Daha fazla