Определите объем шарика ртутного термометра при температуре t0=0 ∘c, если ртуть заполняет его целиком, а объем канала между делениями соответствующими 0 ∘c и 100 ∘c составляет v=3 мм3. Предоставьте ответ в кубических миллиметрах, округлите до целых чисел. Используйте следующие данные: температурный коэффициент объемного расширения ртути β=1,8⋅10^−4 1/∘c, температурный коэффициент линейного расширения стекла α=8⋅10^−6 1/∘c.
Magicheskiy_Kosmonavt_3804
Для решения этой задачи нам потребуется использовать формулу для объемного расширения вещества:
\[
\Delta V = V_0 \cdot \beta \cdot \Delta T
\]
где:
\(\Delta V\) - изменение объема материала,
\(V_0\) - исходный объем материала,
\(\beta\) - температурный коэффициент объемного расширения материала,
\(\Delta T\) - изменение температуры.
В данной задаче исходный объем ртути равен объему канала между делениями термометра, то есть \(V_0 = 3\) мм³, а изменение температуры равно разности между температурой заполнения термометра ртутью \(t_0\) и комнатной температурой \(t_1 = 0\) °C.
Теперь мы можем подставить данные в формулу и рассчитать изменение объема ртути:
\[
\Delta V = 3 \cdot (1,8 \cdot 10^{-4}) \cdot (0 - 0) = 0
\]
Так как изменение объема ртути равно нулю, то объем шарика ртутного термометра при комнатной температуре \(t_0 = 0\) °C будет равен исходному объему \(V_0\). То есть:
\[
\text{Объем шарика ртутного термометра при температуре \(t_0 = 0\) °C} = 3 \text{ мм³}
\]
Ответ: объем шарика ртутного термометра при температуре \(t_0 = 0\) °C составляет 3 мм³.
\[
\Delta V = V_0 \cdot \beta \cdot \Delta T
\]
где:
\(\Delta V\) - изменение объема материала,
\(V_0\) - исходный объем материала,
\(\beta\) - температурный коэффициент объемного расширения материала,
\(\Delta T\) - изменение температуры.
В данной задаче исходный объем ртути равен объему канала между делениями термометра, то есть \(V_0 = 3\) мм³, а изменение температуры равно разности между температурой заполнения термометра ртутью \(t_0\) и комнатной температурой \(t_1 = 0\) °C.
Теперь мы можем подставить данные в формулу и рассчитать изменение объема ртути:
\[
\Delta V = 3 \cdot (1,8 \cdot 10^{-4}) \cdot (0 - 0) = 0
\]
Так как изменение объема ртути равно нулю, то объем шарика ртутного термометра при комнатной температуре \(t_0 = 0\) °C будет равен исходному объему \(V_0\). То есть:
\[
\text{Объем шарика ртутного термометра при температуре \(t_0 = 0\) °C} = 3 \text{ мм³}
\]
Ответ: объем шарика ртутного термометра при температуре \(t_0 = 0\) °C составляет 3 мм³.
Знаешь ответ?