H06 Harjoitustehtävien vastaukset
Transcription
H06 Harjoitustehtävien vastaukset
H06 Lämpölaajeneminen 6.1 Miten sillan alla oleva rulla liittyy lämpöön? Mallivastaus: Sillan lämpölaajetessa silta liikkuu rullia pitkin. 6.2 Lasipurkin metallikansi on juuttunut kiinni. Saisiko kannen auki paremmin lämmittämällä vai jäähdyttämällä? Mallivastaus: Lämmittämällä, sillä purkin kansi on todennäköisesti metallia, jonka lämpölaajenemiskerroin on suurempi kuin lasin. Tästä tulee lämmetessä väljyys kannen ja lasin väliin. 6.3 Huoltoaseman yrittäjä tilaa 10000 l bensiiniä, jonka tankkiauto tuo keskellä tammikuun paukkupakkasia. Lämpömittari näyttää 25 pakkasastetta. Bensiini lasketaan säiliöön maan alle, jossa lämpötila on +10 °C. Hyötyykö vai tekeekö yrittäjä tappiota myydessään tätä bensiiniä eteenpäin? Kuinka paljon? Mallivastaus: Yrittäjä hyötyy bensiinin laajenemisesta, sillä kylmempi bensiini on tiheämpää ja laajenee maasäiliössä → V = V0 T = 1,15·10-3 1/K · 10000 l · 35 K = 402,5 l eli 402,5 l ylimääräistä 6.4 Johda pinta-alan muutoksen kaava. Mallivastaus: → ≈ 2 6.5 Teräksinen mittanauha näyttää oikein 20 °C lämpötilassa. Sillä mitataan 35 °C helteessä 8,0 m pituus. Mitä mittanauha näyttää? Voidaanko tuloksesta olla varmoja sentin tarkkuudella? Mallivastaus: Tuloksesta voidaan olla varmoja sentin tarkkuudella. 6.6 Messinkikuula on ohueen teräslevyyn poratussa reiässä oheisen kuvan mukaisesti. Lämpötilassa 21,5 °C kuulan halkaisija on 25,232 mm ja reiän 25,220 mm. Lämpötilaa muutetaan siten, että kuula ja levy ovat koko ajan samassa lämpötilassa. Missä lämpötilassa kuula putoaa reiän läpi? (Yo, kevät 2007, tehtävä 4) Mallivastaus: t = -31 °C