logo search
Учебник для углубленного изучения физики

Упражнение 8

1. Как должны относиться длины l1 и l2 двух стержней, сделанных из разных материалов, с температурными коэффициентами линейного расширения и , чтобы при любой температуре разность длин стержней оставалась одинаковой?

2. Стальная балка наглухо закреплена между двумя стенами при температуре t0 = 0 °С. При повышении температуры до t1 = 10 °С она производит на стены давление р1 = = 3 · 107 Па. Какое давление р2 будет оказывать на стены балка при температуре t2 = 25 °С?

3. Из металлического диска вырезан сектор (рис. 9.12). Что произойдет с углом φ при нагревании диска?

Рис. 9.12

4. Медный лист размером 60 × 50 см при 20 °С нагревается до 600 °С. Как изменится его площадь? Температурный коэффициент линейного расширения меди α1 = 1,7 · 10-5 К-1.

5. Какое количество теплоты надо израсходовать, чтобы стальной рельс длиной 10 м и площадью поперечного сечения 20 см2 удлинился на 6 мм? Плотность стали ρ = 7,8 · 103 кг/м3. Температурный коэффициент линейного расширения 1,2 · 10-5 К-1. Удельная теплоемкость стали с = 460 Дж/(кг · К).

6. Латунный сосуд при нагревании увеличился в объеме на п = 0,6% . На сколько градусов был нагрет сосуд, если температурный коэффициент линейного расширения латуни α1 = 2 · 10-5 К-1

7. Сообщающиеся сосуды заполнены жидкостью, имеющей температуру t1. При нагревании жидкости в одном из сосудов до температуры t2 уровень жидкости в этом сосуде установился на высоте h1 а в другом сосуде — на высоте h2. Найдите температурный коэффициент объемного расширения жидкости α.

8. Определите объем шарика ртутного термометра, если известно, что при температуре t0 = 0 °С ртуть заполняет шарик целиком, а объем канала между делениями, соответствующими 0 °С и 100 °С, равен V = 3 мм3. Температурный коэффициент объемного расширения ртути α = 1,8 · 10-4 К-1, температурный коэффициент линейного расширения стекла α1 = 8 · 10-6 К-1.

9. В кварцевый сосуд объемом V = 2,5 л помещен латунный цилиндр, масса которого т = 8,5 кг. Остальная часть сосуда заполнена водой. При нагревании сосуда вместе с содержимым на Δt = 3 К уровень воды в сосуде не изменился. Найдите температурный коэффициент объемного расширения воды. Температурный коэффициент линейного расширения кварца α1 = 4,2 · 10-7 К-1, латуни α2 = 2 · 10-5 К-1. Плотность латуни ρ = 8,5 · 103 кг/м3.