Một khối sắt hình lập phương bị nung nóng và hấp thụ lượng nhiệt 297 kJ. Xác định độ tăng thể tích của khối sắt. Cho biết sắt (ở 20°C) có khối lượng riêng là 7800 kg/m3, nhiệt dung riêng là 460 J/kg.K và hệ số nở dài là 11.10-6 K-l.

Một khối sắt hình lập phương bị nung nóng và hấp thụ lượng nhiệt 297 kJ. Xác định độ tăng thể tích của khối sắt. Cho biết sắt (ở 20°C) có khối lượng riêng là 7800 kg/m³, nhiệt dung riêng là 460 J/kg.K và hệ số nở dài là 11.10^-6 K^-1.

Hướng dẫn trả lời:

Độ nở khối (thể tích) của sắt được tính theo công thức :

ΔV = V₀βΔt = V₀3αΔt

với V₀ là thể tích của khối sắt ở 0°C, β = 3α là hệ số nở khối của sắt, còn độ tăng nhiệt độ Δt của khối sắt liên hệ với lượng nhiệt Q mà khối sắt đã hấp thụ khi bị nung nóng bởi công thức :

Q = cmΔt ≈cDV₀Δt với c là nhiột dung riêng, D là khối lượng riêng và m là khối lượng của sắt. Vì D = D₀( 1 + βt), nhưng βt << 1 nên coi gần đúng : m = D₀V₀ ≈ DV₀.

Từ đó suy ra: \(\Delta V = {{3\alpha Q} \over {cD}}\)

Thay số ta được:

\(\Delta V = {{{{3.11.10}^{ - 6}}{{.297.10}^3}} \over {460.7800}} \approx 2,{73.10^{ - 6}}{m^3} = 2,73c{m^3}\)

Sachbaitap.com

Bài tiếp theo