Một viên bi có thể tích 125 mm khối ở 20 độ C , được làm bằng nhôm có hệ số nở dài là 24 .10-6 k-1 . Tính thể tích viên bi ở 100 độ c
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Muốn bỏ viên bi thép vừa lọt lỗ thủng thì đường kính D của lỗ thủng ở nhiệt độ t ° C phải vừa đúng bằng đường kính d của viên bi thép ở cùng nhiệt độ đó, tức là
D = D 0 ( 1 + α t) = d
trong đó D0 là đường kính của lỗ thủng ở 0 ° C, α là hệ số nở dài của thép. Từ đó suy ra nhiệt độ cần phải nung nóng tấm thép :
Gọi α là hệ số nở dài của thanh kim loại ghép. Độ dài của thanh này ở nhiệt độ t = 100 ° C được tính theo công thức :
với l = l 1 + l 2 = 100,24 + 200,34 = 300,58 mm, còn l 0 = l 01 + l 02 là độ dài của thanh kim loại ghép ở 0 ° C, với l 01 và l 02 là độ dài tương ứng của thanh nhôm và thanh đồng ở 0 ° C. Vì l 1 = l 01 (1 + α 1 t) và l 2 = l 02 (1 + α 2 t), nên ta có :
Từ đó ta tìm được :
Tóm tắt: \(l_{01}=100mm;l_{02}=101mm\)
\(\alpha_1=2,4\cdot10^{-5}K^{-1};\alpha_2=1,2\cdot10^{-5}K^{-1}\)
Lời giải:
a)Chiều dài thanh nhôm ở \(t^oC\) là:
\(l_1=l_{01}\cdot\left[1+\alpha_1\left(t-t_0\right)\right]=100\cdot\left[1+2,4\cdot10^{-5}\cdot\left(t-20\right)\right]\)
Chiều dài thanh sắt \(t^oC\) là:
\(l_2=l_{02}\cdot\left[1+\alpha_2\left(t-t_0\right)\right]=101\cdot\left[1+1,2\cdot10^{-5}\cdot\left(t-20\right)\right]\)
Để hai thanh có chiều dài bằng nhau.\(\Rightarrow l_1=l_2\)
\(100\cdot\left[1+2,4\cdot10^{-5}\cdot\left(t-20\right)\right]=101\cdot\left[1+1,2\cdot10^{-5}\cdot\left(t-20\right)\right]\)
\(\Rightarrow t=861,75^oC\)
b)Hệ số nở khối: \(\beta=3\alpha\)
Thể tích thanh nhôm ở \(t^oC\) là:
\(V_1=V_{01}\cdot\left[1+\beta_1\left(t-t_0\right)\right]=100s\cdot\left[1+3\cdot2,4\cdot10^{-5}\left(t-20\right)\right]\)
Thể tích thanh sắt ở \(t^oC\) là:
\(V_2=V_{02}\cdot\left[1+\beta_2\left(t-t_0\right)\right]=101s\cdot\left[1+3\cdot1,2\cdot10^{-5}\cdot\left(t-20\right)\right]\)
Để hai thanh có thể tích bằng nhau: \(V_1=V_2\)
\(\Rightarrow100s\cdot\left[1+3\cdot2,4\cdot10^{-5}\cdot\left(t-20\right)\right]=101s\cdot\left[1+3\cdot1,2\cdot10^{-5}\cdot\left(t-20\right)\right]\)
\(\Rightarrow t=21,4^oC\)
Nhiệt lượng mà viên bi bằng nhôm tỏa ra là:
\(Q_t=mc\Delta t=m.880.\left(180-45\right)=118800m\left(J\right)\)
Nhiệt lượng mà nước thu vào là:
\(Q_{thu}=m_nc_n\Delta t=100.10^{-3}.4200.\left(45-20\right)=10500\left(J\right)\)
Phương trình cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_t\Leftrightarrow10500=118800m\Rightarrow m\approx0,088\left(kg\right)\)
Bạn thay m=0,1kg vào thì còn 11880(J) là đúng rùi, vì ở đây mình ghi là 118800m mà, bạn thay m=0,1kg vào là 118800 nhân 0,1 là ra 11880(J) á ^^
Đáp án: B
Gọi α là hệ số nở dài của thanh kim loại ghép. Độ dài của thanh này ở nhiệt độ t = 100 oC được tính theo công thức:
l = l0 (1 + α.t)
Với l = l1+ l2 = 100,24 + 200,34 = 300,58 mm, còn l0 = l01 + l02 là độ dài của thanh kim loại ghép ở 0 oC, với l01 và l02 là độ dài tương ứng của thanh nhôm và thanh đồng ở 0 oC.
Vì l1 = l01(1 + α1t) và l2 = l02(1 + α2t), nên ta có:
Từ đó ta tìm được: