Каковы размеры пространства между стеклянной пробкой и горлом бутылки после нагревания горла до 120°С, при условии что сама пробка нагрелась только на 20°С?
Magiya_Reki
Для решения данной задачи мы можем использовать закон термического расширения. Закон термического расширения утверждает, что объекты расширяются при нагревании и сокращаются при охлаждении. Пусть \(L\) обозначает исходную длину пространства между стеклянной пробкой и горлом бутылки. При нагревании горла бутылки на 120°С и пробки на 20°С, между ними образуется некоторая разность в размере.
Эта разность размеров пространства между пробкой и горлом бутылки может быть определена следующей формулой:
\[
\Delta L = L \cdot \beta \cdot \Delta T
\]
Где:
\(\Delta L\) - изменение длины пространства,
\(L\) - исходная длина пространства,
\(\beta\) - коэффициент линейного термического расширения,
\(\Delta T\) - разность в температуре (температура горла бутылки минус температура пробки).
Коэффициент линейного термического расширения (\(\beta\)) для стекла составляет приблизительно \(9 \times 10^{-6}\, \text{°C}^{-1}\).
Для нашей задачи, исходная длина \(L\) неизвестна, поэтому мы рассчитаем только изменение длины \(\Delta L\).
\[
\Delta L = L \cdot \beta \cdot \Delta T
\]
\[
\Delta L = \Delta L = L \cdot 9 \times 10^{-6}\, \text{°C}^{-1} \cdot (120\, \text{°C} - 20\, \text{°C})
\]
\[
\Delta L = L \cdot 9 \times 10^{-6}\, \text{°C}^{-1} \cdot 100\, \text{°C}
\]
\[
\Delta L = 9 \times 10^{-4} L\, \text{°C}
\]
Таким образом, размеры пространства между стеклянной пробкой и горлом бутылки изменятся на величину \(9 \times 10^{-4} L\, \text{°C}\).
Эта разность размеров пространства между пробкой и горлом бутылки может быть определена следующей формулой:
\[
\Delta L = L \cdot \beta \cdot \Delta T
\]
Где:
\(\Delta L\) - изменение длины пространства,
\(L\) - исходная длина пространства,
\(\beta\) - коэффициент линейного термического расширения,
\(\Delta T\) - разность в температуре (температура горла бутылки минус температура пробки).
Коэффициент линейного термического расширения (\(\beta\)) для стекла составляет приблизительно \(9 \times 10^{-6}\, \text{°C}^{-1}\).
Для нашей задачи, исходная длина \(L\) неизвестна, поэтому мы рассчитаем только изменение длины \(\Delta L\).
\[
\Delta L = L \cdot \beta \cdot \Delta T
\]
\[
\Delta L = \Delta L = L \cdot 9 \times 10^{-6}\, \text{°C}^{-1} \cdot (120\, \text{°C} - 20\, \text{°C})
\]
\[
\Delta L = L \cdot 9 \times 10^{-6}\, \text{°C}^{-1} \cdot 100\, \text{°C}
\]
\[
\Delta L = 9 \times 10^{-4} L\, \text{°C}
\]
Таким образом, размеры пространства между стеклянной пробкой и горлом бутылки изменятся на величину \(9 \times 10^{-4} L\, \text{°C}\).
Знаешь ответ?