Тепловые Явления — Задание 18 ОГЭ по физике №00018547
Тепловые Явления
№2. Задание 18
ID: 00018547
Линейное тепловое расширение твёрдых тел
Простые опыты и наблюдения показывают, что при повышении температуры размеры тел немного увеличиваются, а при охлаждении — уменьшаются. Так, сильно разогретый болт не входит в резьбу, в которую он свободно входил, будучи холодным. Закон линейного теплового расширения гласит, что тело с линейным размером $L_0$ при увеличении его температуры на $\Delta t$ и отсутствии внешних механических сил расширяется на величину
$L - L_0 = \alpha L_0 \Delta t$,
где $\alpha$ — коэффициент линейного теплового расширения, измеряемый в обратных градусах (°C$^{-1}$). Каждый материал характеризуется собственным значением $\alpha$. Например, коэффициент линейного теплового расширения алюминия почти в 6 раз больше, чем у вольфрама. Если склепать вместе при комнатной температуре две прямые пластинки из этих металлов, а затем нагреть, они изогнутся дугой — один металл расширяется сильнее другого.
При 0 °C длины двух стержней, изготовленных из двух разных металлов, одинаковы и равны 1 м. Затем оба стержня нагрели на 100 °C. На сколько будут различаться длины этих стержней, если известно, что их коэффициенты линейного теплового расширения отличаются на $1{,}5\cdot10^{-5}$ °C$^{-1}$? Ответ поясните.
Источник: ФИПИ
Решение
Идея
Каждый стержень удлиняется по закону $\Delta L = \alpha L_0 \Delta t$. Стержни одинаковой начальной длины $L_0$ нагреты на одинаковое $\Delta t$, поэтому разность их удлинений зависит только от разности коэффициентов $\alpha$.
Считаем разность
$\Delta L_1 - \Delta L_2 = (\alpha_1 - \alpha_2) L_0 \Delta t = 1{,}5\cdot10^{-5}\cdot 1 \cdot 100 = 1{,}5\cdot10^{-3}$ м $= 1{,}5$ мм.
Ответ: длины стержней будут различаться на 1,5 мм.
Ответ
1,5 мм
Видеоразбор
Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)
- Задание 18 №00045346 — На рисунке представлен график зависимости температуры от времени в процессе…
- Задание 18 №00022520 — Масса радиоактивного изотопа углерода в степени 14 индекс 6 C в останках…
- Задание 18 №00021725 — Космонавт, находящийся в невесомости на космическом корабле, выдавил из тюбика…
- Задание 18 №00021722 — Изменится ли и, если изменится, то как, намокание древесины, если её натереть…
- Задание 18 №00018563 — Какой оттенок (голубоватый или красноватый) будет иметь источник белого света,…
- Задание 18 №00018559 — Где (сверху или сбоку от картины) лучше поместить светильник для освещения…
- Задание 18 №00018558 — Какую окраску имеют гало при преломлении белого света в кристалликах льда?…
- Задание 18 №00018555 — Что следует сделать в модели магнитного поезда Б. Вейнберга, чтобы вагончик…