Существует сосуд, состоящий из резервуара и горлышка. Площадь поперечного сечения горлышка равна 0,4мм2. Внутри этого сосуда находится жидкость объемом 400мм3. Коэффициент объемного расширения равен 0,0001. Объем жидкости настолько велик, что она уже заполнила горлышко сосуда и поднялась на расстояние 13,3мм от его края. Какое должно быть увеличение температуры в градусах, чтобы жидкость начала выливаться из сосуда?
Вечный_Путь_8581
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать закон расширения тел. В данном случае, мы имеем дело с объемным расширением. У нас есть формула для расчета изменения объема жидкости:
\[\Delta V = V_0 \cdot \beta \cdot \Delta T\]
где:
- \(\Delta V\) - изменение объема жидкости
- \(V_0\) - начальный объем жидкости
- \(\beta\) - коэффициент объемного расширения
- \(\Delta T\) - изменение температуры
Мы знаем, что объем жидкости составляет 400мм^3 и увеличивается так, что она поднимается на 13,3мм от края сосуда. Таким образом, \(\Delta V = 400мм^3\). Также нам дано значение коэффициента объемного расширения: \(\beta = 0,0001\).
Мы ищем изменение температуры \(\Delta T\), которое позволит жидкости начать выливаться из сосуда. Для этого должно быть выполнено условие:
\(\Delta V \geq A_{\text{горлышко}}\), где \(A_{\text{горлышко}}\) - площадь поперечного сечения горлышка.
Подставим известные значения в уравнение:
\[400мм^3 = 0,4мм^2 \cdot \beta \cdot \Delta T\]
Теперь решим это уравнение относительно \(\Delta T\):
\[\Delta T = \frac{400мм^3}{0,4мм^2 \cdot \beta}\]
Выполним вычисления:
\[\Delta T = \frac{400мм^3}{0,4мм^2 \cdot 0,0001} = \frac{400мм^3}{0,00004мм^2} = 10^4 К\]
Таким образом, изменение температуры должно быть равно \(10^4 К\), чтобы жидкость начала выливаться из сосуда.
\[\Delta V = V_0 \cdot \beta \cdot \Delta T\]
где:
- \(\Delta V\) - изменение объема жидкости
- \(V_0\) - начальный объем жидкости
- \(\beta\) - коэффициент объемного расширения
- \(\Delta T\) - изменение температуры
Мы знаем, что объем жидкости составляет 400мм^3 и увеличивается так, что она поднимается на 13,3мм от края сосуда. Таким образом, \(\Delta V = 400мм^3\). Также нам дано значение коэффициента объемного расширения: \(\beta = 0,0001\).
Мы ищем изменение температуры \(\Delta T\), которое позволит жидкости начать выливаться из сосуда. Для этого должно быть выполнено условие:
\(\Delta V \geq A_{\text{горлышко}}\), где \(A_{\text{горлышко}}\) - площадь поперечного сечения горлышка.
Подставим известные значения в уравнение:
\[400мм^3 = 0,4мм^2 \cdot \beta \cdot \Delta T\]
Теперь решим это уравнение относительно \(\Delta T\):
\[\Delta T = \frac{400мм^3}{0,4мм^2 \cdot \beta}\]
Выполним вычисления:
\[\Delta T = \frac{400мм^3}{0,4мм^2 \cdot 0,0001} = \frac{400мм^3}{0,00004мм^2} = 10^4 К\]
Таким образом, изменение температуры должно быть равно \(10^4 К\), чтобы жидкость начала выливаться из сосуда.
Знаешь ответ?