Temperatura e dilatazione termica - Esercizi

[Gionny.00]

Ragà non riesco a fare 4 esercizi di fisica chili sa svolgere ? 1:Esprimi la temperatura di 12°C in kelvin ; 2:Esprimi la temperatura di -43°C in kelvin ; 3:Esprimi la temperatura di 50 k in gradi Celsius ; 4:Esprimi la temperatura di 293 K in gradi Celsius ; 5:Calcola l'allungamento subito da una rotaia di ferro della lunghezza di 40 m quando la sua temperatura passa da 0°C a 100°. Per piacere, grazie

[.anonimus.]

Per trasformare in kelvin una temperatura espressa in gradi centigradi si usa la semplice relazione lineare:

[math]T(K)=273+t(ºC)[/math]

dove T(K) è la temperatura in kelvin e t(°C) la temperatura in gradi centigradi.

Viceversa, per passare dalla scala Kelvin a quella centigrada si utilizza la relazione inversa:

[math]t(ºC)=T(K)-273[/math]

1- Esprimi la temperatura di 12°C in kelvin

[math]T(K)=273+t(ºC)\\
T(K)=273+12(ºC)\\
T(K)=283[/math]

2 - Esprimi la temperatura di -43°C in kelvin

[math]T(K)=273+t(ºC)\\
T(K)=273+(-43)\\
T(K)=230[/math]

3 - Esprimi la temperatura di 50 k in gradi Celsius

[math]t(ºC)=T(K)-273\\
t(ºC)=50-273\\
t(ºC)= -226[/math]

4 - Esprimi la temperatura di 293 K in gradi Celsius;

[math]t(ºC)=T(K)-273\\
t(ºC)=293-273\\
t(ºC)=19[/math]

5- Per quanto riguarda questo problema ti devi rifare alla formula che esprime la legge della dilatazione lineare, ovverosia:

[math]Δl=λ l_{0} Δt[/math]

La costante di proporzionalità λ (si legge “lambda”) che compare nella formula è denominata coefficiente di dilatazione lineare. Il valore di λ è caratteristico del materiale da cui è costituito il corpo.

Quindi bisogna utilizzare il coefficiente di dilatazione termica lineare "λ" del ferro (che trovi in una tabella). Per il ferro equivale a λ=0,000012 l/°C, ciò significa che un metro di ferro riscaldato, per ogni grado centigrado in più si allunga di 12 micrometri.

Una rotaia di 40m che subisce un riscaldamento di Δt=100°C si allungherà di:

[math]Δl=λ*L_{0}*Δt[/math]

dove:
- Δl è l'allungamento,
- λ è il coefficiente di dilatazione termica lineare
-

[math]L_{0}[/math]

è la lunghezza iniziale
- Δt è la differenza di temperatura a cui viene sottoposto

[math]Δl=0,000012*40*100\\
Δl=0,048mm[/math]

Trasformati in cm sarebbe:

[math]4,8cm[/math]

Ciao Laura!