Buổi sáng ở nhiệt độ 180C, chiều dài của thanh thép là 10m. Hỏi buổi trưa ở nhiệt độ 320C thì chiều dài của thanh thép trên là bao nhiêu? Biết β = 3 , 3.10 − 5 K − 1
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a/ Chiều dài của thanh: \(l=l_0(1+\alpha.\Delta t)\)
Thanh nhôm: \(l=50.[1+24.10^{-6}.(170-20)]=50,18cm\)
Thanh thép: \(l=50,12.[1+12.10^{-6}.(170-20)]=50,21cm\)
b/ Giả sử ở nhiệt độ t, hai thanh có cùng chiều dài
\(\Rightarrow 50.[1+24.10^{-6}.(t-20)]=50,12.[1+12.10^{-6}.(t-20)]\)
Bạn giải phương trình trên rồi tìm t nhé
Ta có khoảng cách tối thiểu giữa hai thanh ray phải bằng tổng độ nở dài của hai thanh ray:
Đáp án: A
Độ dài tăng thêm của thanh ray là:
0.000012*55=0.00066(m)
Chiều dài của thanh ray khi nhiệt độ tăng thêm 55oC là:
15*0.00066=15.00066(m)
Vậy chiều dài của thanh ray khi nhiệt độ tăng thêm 55oC là
Chiều dài của thanh sắt khi nhiệt độ tăng lên 500C:
l1 = 50.0,00006 = 0,003m = 0,3cm
Chiều dài của thanh đồng khi nhiệt độ tăng lên 500C:
l2 = 50.0,00009 = 0,0045m = 0,45cm
Vì 0,3 < 0,45 => Thanh đồng dãn nở vì nhiệt nhiều hơn thanh sắt
Khi ở nhiệt độ 40oC thì thước thép này dài thêm là: \(\Delta l=\alpha l_0\left(t-t_0\right)=1,2.10^{-5}.0,5.\left(40-0\right)=2,4.10^{-4}m=0,00024m\)
Chiều dài của thước thép ở nhiệt độ 40oC là:
\(0,5+0,00024=0,50024\) m
Chiều dài thanh đồng ở 400oC là
m
Chiều dài thanh sắt ở 400oC là
m
Độ chênh lệch chiều dài là
cm
Thanh đồng dẫn nở vì nhiệt nhiều hơn.
Chiều dài thanh sắt ở nhiệt độ 50°C:
0,000012×50+20=20,0006(m)
Chiều dài của thanh đồng ở nhiệt độ 50°C:
0,000018×50+20=20,0009(m)
Vậy thanh đồng hơn thanh sắt là:
20,0009-20,0006=0,0003(m)
Khi nhiệt độ tăng từ 0 ° C đến t ° C thì độ dãn dài của :
- Thanh thép : ∆ l 1 = l 01 α 1 t.
- Thanh đồng : ∆ l 2 = l 02 α 2 t.
Từ đó suy ra độ dài chênh lệch của hai thanh thép và đồng ở nhiệt độ bất kì t ° C có giá trị bằng :
∆ l = ∆ l 1 - l 2 l 1 = l 01 α 1 t - l 02 α 2 t = ( l 01 α 1 - l 02 α 2 )t = 25 mm
Công thức này chứng tỏ ∆ l phụ thuộc bậc nhất vào t.
Rõ ràng, muốn ∆ l không phụ thuộc t, thì hệ số của t phải luôn có giá trị bằng không, tức là :
l 01 α 1 - l 02 α 2 = 0 ⇒ l 02 / l 01 = α 1 / α 2
hay:
Từ đó suy ra độ dài ở 0 ° C của :
- Thanh đồng : l 02 = 2( l 01 - l 02 ) = ∆ l = 2.25 = 50 mm.
- Thanh thép : l 01 = l 02 + ∆ l = 50 + 25 = 75 mm.
Chiều dài của thanh đồng khi nhiệt độ tăng lên 400C
l1 = 40 . 0,000018 = 7,2.10-4m = 0,072cm
Chiều dài của thanh sắt khi nhiệt độ tăng lên 400C
l2 = 40 . 0,000012 = 4,8.10-4 m = 0,048cm
=> Thanh đồng dãn nở vì nhiệt nhiều hơn thanh sắt
Đáp án: D
Gọi l1 là chiều dài của thanh đồng thau, l2 là chiều dài của thanh thép.
Theo giả thiết, ở nhiệt độ bất kỳ ta đều có:
l2 – l1 = 2 cm (1)
Ở 0 oC ta cũng có:
l02 – l01 = 2 cm (2)
Mặt khác, ta lại có:
l2 = l02(1 + α2∆t) và l1 = l01(1 + α1∆t)
Thay l1, l2 vào (1) ta được:
l02(1 + α2∆t) - l01(1 + α1∆t) = l02 – l01
→ l02.α2 = l01.α1 (3)
Từ (2) và (3), chú ý rằng :
α2 = 18.10-6 K-1 và α1 = 11.10-6 K-1
Ta suy ra được chiều dài của thanh thép và thanh đồng ở 0 oC là 5,1cm và 3,1cm
Ta có α = β 3 = 3 , 3.10 − 5 3 = 1 , 1.10 − 5 K − 1
Mà l = l 0 + α . l 0 ( t − t 0 ) ⇒ l = 10 + 1 , 1.10 − 5 .10. ( 32 − 18 ) = 10 , 00154 ( m )