Сборник задач абитуриенту. СВОЙСТВА ТЕЛ. Расширение тел. Тема 15-2

          

СВОЙСТВА ТЕЛ. Расширение тел. Тема 15-2

15.15. Железную линейку длиной 30 см при 0 °С нагревают на 10 °С. На сколько при этом увеличивается длина линейки при этом?

15.16. Как относятся длины двух стержней, сделанных из разных материалов, с разными коэффициентами линейного расширения, чтобы при любой температуре разность их длин оставалась неизменной?

15.17. Какие напряжения возникают в трамвайных рельсах при температуре −10 °С, если их укладывали при температуре 10 °С?

15.18. Стальная струна длиной 3 м, площадью поперечного сечения 1 мм2 натянута между двумя стенами. На сколько изменится сила натяжения струны при охлаждении ее на 30 К? Как изменится потенциальная энергия струны?

15.19. Показать, что коэффициент объемного расширения в три раза больше коэффициента линейного расширения с достаточно большой точностью.

15.20. Медный лист площадью 0,3 м2 при 20 °С нагрели до 600 °С. Как изменилась его площадь?

15.21. При температуре 0 °С длина алюминиевого стержня 50 см, а железного на 0,5 мм больше. Сечения стержней одинаковы. При какой температуре будут одинаковы длины стержней и при какой температуре будут одинаковы их объемы?

15.22. В железный бидон емкостью 10 л налит до самого верха керосин при температуре 5 °С. Какой объем керосина вытечет, если поместить бидон в комнате, где температура 20 °С? Расширение бидона не учитывать.

15.23. Найти плотность ртути при температуре 100 °С.

15.24. Вес бензина при 0 °С равен 88 Н. При 60 °С вес бензина, занимающего тот же объем, равен 83 Н. Определить коэффициент объемного расширения бензина.

15.25. Смешали две равные массы воды с температурами 1 °С и 7 °С. Изменится ли общий объем воды, когда температура установится?

15.26. Толщина биметаллической пластинки, составленной из одинаковых полосок стали и цинка, равна 0,1 мм. Определить радиус кривизны пластинки при повышении температуры на 10 К от температуры, при которой пластинка была ровной.

15.27. Алюминиевый шарик массой 50 г опущен на нити в керосин. На сколько изменится сила натяжения нити, если всю систему нагреть на 50 К?

15.28. На сколько часы будут уходить вперед за сутки при 0 °С, если они выверены при 20 °С и материал, из которого сделан маятник, имеет коэффициент линейного расширения 1,2 × 10−5 К−1.

15.29. Маятник часов при температуре to имеет длину lo и при этом часы идут точно. Коэффициент линейного расширения материала, из которого изготовлен маятник, α = 1,85 × 10−5 К−1. Как изменятся показания часов за 1 сутки, если температура в помещении на Δt = 10 °С больше to?

15.30. При изготовлении некоторых точных приборов необходимо обеспечить постоянство разности длин двух стержней при изменении температуры. Какие длины должны иметь железный и медный стержни при 0 °С, чтобы разность их длин не зависела от температуры и оставалась равной 10 см?

15.31. Концы горизонтального стального стержня сечением S = 2 см2 прочно закреплены при температуре 15 °С. С какой силой стержень будет сжат, если его нагреть до 150 °С?

15.32. Стальная проволока натянута горизонтально с небольшим усилием между стенками при нулевой температуре. При охлаждении до какой температуры она может лопнуть?

15.33. Латунный сосуд при нагревании увеличился в объеме на 0,6 %. Найти увеличение температуры сосуда, если коэффициент линейного расширения латуни 2 × 10−5 К−1.

15.34. Найти объем шарика ртутного термометра, если известно, что при температуре 0 °С ртуть заполняет только шарик, а между делениями 0 и 100 °С объем канала 3 мм3. Коэффициент объемного расширения ртути 1,8 × 10−4 К−1, коэффициент линейного расширения стекла 8 × 10−6 К−1.