Syventävät tehtävät: Pituuden muutoksen laskeminen (S*)
Pituuden muutoksen laskeminen
Kappaleen lämpölaajenemisen määrään vaikuttavat kappaleen materiaali, kappaleen alkuperäinen pituus ja lämpötilan muutos.
Kappaleen lämpölaajenemisen aiheuttama pituuden muutos [[$ \Delta l$]] voidaan laskea kaavalla [[$$ \Delta l= \alpha \cdot \Delta T \cdot l, $$]]missä [[$\alpha$]] on aineen lämpölaajenemiskerroin, [[$\Delta T$]] on lämpötilan muutos ja [[$l$]] on kappaleen alkuperäinen pituus.
Kappaleen lämpölaajenemisen aiheuttama pituuden muutos [[$ \Delta l$]] voidaan laskea kaavalla [[$$ \Delta l= \alpha \cdot \Delta T \cdot l, $$]]missä [[$\alpha$]] on aineen lämpölaajenemiskerroin, [[$\Delta T$]] on lämpötilan muutos ja [[$l$]] on kappaleen alkuperäinen pituus.
Esimerkki. Kuinka paljon 10 metrin rautatanko pitenee, kun sen lämpötila kasvaa 100 [[$^\circ$]]C astetta? Ratkaisu. Listataan aluksi tarvittavat tiedot näkyviin: Raudan lämpölaajenemiskerroin [[$\alpha=0,000 \ 012 \frac{1}{^\circ C}$]]. Lämpötilanmuutos [[$\Delta T=100 ^\circ C$]]. Kappaleen alkuperäinen pituus [[$l=10m$]]. Nyt tangon pituuden muutos [[$ \Delta l $]] on [[$$ \begin{align} \Delta l &=\alpha \cdot \Delta T \cdot l \\ &= 0,000 \ 012 \frac{1}{^\circ C} \cdot 100^\circ C \cdot 10m \\ &=0,012m=1,2cm. \end{align}$$]] Eli tanko pitenee 1,2 cm lämmetessään. |
Ja sama videolla