انبساط حجمی به پدیدهای اطلاق میشود که در آن حجم یک ماده پس از افزایش دما افزایش مییابد. حالا چند نمونه سوال مرتبط با انبساط حجمی میآوریم:
1. **سوال 1**: یک مکعب از فلز با حجم اولیه \(V_0\) در دمای \(20^\circ C\) قرار دارد. اگر دما به \(80^\circ C\) افزایش یابد و ضریب انبساط حجمی فلز \(β\) باشد، حجم جدید \(V\) را پیدا کنید.
**پاسخ**:
حجم جدید با استفاده از فرمول زیر محاسبه میشود:
\[
V = V_0 (1 + β \Delta T)
\]
که در اینجا \(\Delta T = 80 - 20 = 60^\circ C\).
2. **سوال 2**: اگر یک بالن پر از گاز در دمای \(10^\circ C\) قرار گیرد و دما به \(30^\circ C\) افزایش یابد، با فرض اینکه حجم بالن در دمای اولیه \(5\) لیتر باشد، آیا حجم بالن تغییر خواهد کرد؟ (با توجه به ضریب انبساط حجمی گاز)
**پاسخ**:
برای گازها، با افزایش دما، معمولاً حجم افزایش مییابد. به عنوان مثال، اگر ضریب انبساط گاز را \(β\) در نظر بگیریم، میتوان بهصورت مشابه محاسبه کرد و نتیجه گرفت که حجم بالن افزایش خواهد یافت.
3. **سوال 3**: برای یک مایع، اگر ضریب انبساط حجمی \(0.0001 \, ^\circ C^{-1}\) باشد و ما بخواهیم بدانیم چه مقدار حجم مایع در دمای \(25^\circ C\) و تغییر دما به \(50^\circ C\) تغییر میکند، محاسبه کنید.
**پاسخ**:
\(\Delta T = 50 - 25 = 25^\circ C\) و اگر حجم اولیه مایع \(V_0\) باشد، حجم جدید بهدست میآید:
\[
V = V_0 (1 + 0.0001 \times 25) = V_0 (1 + 0.0025)
\]
بنابراین حجم جدید \(V\) برابر است با \(V_0 \times 1.0025\).
این سوالات میتوانند به شما در درک بهتر مفهوم انبساط حجمی کمک کنند.
