區域擴張—問題與解決方案

1. 20歲時 oC,一塊鋼板的長度為50厘米,寬度為30厘米。如果係數為 線性膨脹 鋼材的值為 10-5 oC-1確定面積的變化量以及60歲時的最終面積 oC.

已知:

初始 溫度 (T1)= 20oC

最終溫度(T)2)= 60oC

溫度變化(ΔT) = 60oC - 20oC = 40oC

初始區域(A)1)= 長 x 寬 = 50 公分 x 30 公分 = 1500 厘米2

鋼的線膨脹係數(α) = 10-5 oC-1

係數為 面積擴張 鋼材(β) = 2α = 2 10點¯x-5 oC-1

招募: 面積變化(ΔA)

解決方案:

面積變化(ΔA):

ΔA = β A1 ΔT

ΔA = (2 10點¯x-5 oC-1(1500公分)2)(40oC)

ΔA = (80 x 10-5(1500公分)2)

ΔA = 120,000 10點¯x-5 cm2

ΔA = 1。2 10點¯x5 x 10-5 cm2

ΔA = 1。2厘米2

最後的區域(A2):

A2 = A.1 + ΔA

A2 = 1500厘米2 + 1.2厘米2

A2 = 1501.2厘米2

也可以看看  皮帶連接的車輪—問題與解決方案

2. 30歲時 oC,一塊鋁板的面積為40平方公分。2 線膨脹係數為 24 × 10-6 /oC. 若最終面積為 40.2 cm²,求最終溫度。2.

已知:

初始溫度(T)1)= 30oC

線膨脹係數(α) = 24 10點¯x-6 oC-1

面積膨脹係數(β) = 2a = 2 x 24 x 10-6 oC-1 = 48 x 10-6 oC-1

初始區域(A)1)= 40厘米2

最後的區域(A)2)= 40.2厘米2

面積變化(ΔA) = 40.2厘米2 – 40厘米2 = 0.2厘米2

招募: 確定最終溫度(T)。2)

解決方案:

面積變化公式(ΔA) :

ΔA = β A1 ΔT

最終溫度(T)2):

ΔA β A1 (T2 - T.1)

0.2厘米2 = (48 x 10-6 oC-1(40公分)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

1 10點¯x2 = T.2 - 30

100 = 噸2 - 30

100 + 30 = T2

T2 = 130

最終溫度 = 130oC

也可以看看  熱機(熱力學第二定律的應用)—問題與解答

3. 20°處的圓環半徑 oC 為 20 公分。如果 100 處的最終半徑為 o當 C 為 20.5 cm 時,求面積膨脹係數與線膨脹係數…

已知:

初始溫度(T)1)= 30oC

最終溫度(T)2)= 100oC

溫度變化(ΔT) = 100oC - 30oC = 70oC

初始半徑(r)1)= 20厘米

最終半徑(r)2)= 20.5厘米

招募: 面積膨脹係數(β)

解決方案:

初始區域(A)1)= π r12 = (3.14)(20 公分)2 = (3.14)(400 厘米2)= 1256厘米2

最後的區域(A)2)= π r22 = (3.14)(20.5 公分)2 = (3.14)(420.25 厘米2)= 1319.585厘米2

面積變化(ΔA) = 1319.585厘米2 - 1256厘米2 = 63.585厘米2

面積變化公式(ΔA) :

ΔA = β A1 ΔT

面積膨脹係數:

ΔA = β A1 ΔT

63.585厘米2 = b(1256厘米2)(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

線膨脹係數(α):

β = 2 α

α = β / 2

α = (7.2 x 10-4)/ 2

α= 3.6 x 10-4 oC-1

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  1. 溫度標度轉換
  2. 線性膨脹
  3. 區域擴張
  4. 體積膨脹
  5. 熱能
  6. 熱的機械當量
  7. 比熱容和熱容量
  8. 潛熱、熔化熱、汽化熱
  9. 熱傳遞的能量守恆

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