Какой будет изменение объема воды в сосуде, если температура изменится с 4 °C до 13 °C? Увеличится, не изменится

Yaponec_4358

17

Для решения данных задач нам понадобится знание о термическом расширении воды. А именно, объем воды изменяется в зависимости от изменения температуры.

Когда температура вещества увеличивается, его объем также увеличивается. И наоборот, при уменьшении температуры, объем вещества уменьшается. Это связано с физическим свойством вещества - его коэффициентом линейного термического расширения.

Вода имеет положительный коэффициент линейного термического расширения, поэтому при увеличении температуры ее объем также увеличивается.

Теперь рассмотрим каждую задачу по отдельности:

1. Какой будет изменение объема воды в сосуде, если температура изменится с 4 °C до 13 °C?

Для решения этой задачи, нам понадобится использовать формулу для изменения объема вещества в зависимости от изменения температуры:

\[\Delta V = V_0 \cdot \beta \cdot \Delta T\]

где:
\(\Delta V\) - изменение объема вещества,
\(V_0\) - исходный объем вещества (в данном случае объем воды в сосуде),
\(\beta\) - коэффициент линейного термического расширения,
\(\Delta T\) - изменение температуры.

Мы знаем, что вода имеет коэффициент термического расширения около \(0.00021 \, \text{°C}^{-1}\). Подставив данное значение и известные значения в формулу, получим:

\[\Delta V = V_0 \cdot 0.00021 \, \text{°C}^{-1} \cdot (13 - 4) \, \text{°C}\]

Выполнив вычисления, получим изменение объема воды.

2. Каков будет изменение объема воды в сосуде, если температура изменится с 0 °C до 1 °C?

Аналогично предыдущему случаю, мы можем использовать формулу для изменения объема вещества:

\[\Delta V = V_0 \cdot \beta \cdot \Delta T\]

Используя известные значения, мы получим:

\[\Delta V = V_0 \cdot 0.00021 \, \text{°C}^{-1} \cdot (1 - 0) \, \text{°C}\]

Выполнив вычисления, мы получим изменение объема воды.

3. При какой температуре (в °C) объем воды будет наименьшим?

Для ответа на этот вопрос, нам нужно знать, что при максимальной плотности воды ее объем будет наименьшим. Максимальная плотность воды составляет примерно \(1000 \, \text{кг/м}^3\) при температуре примерно \(4 \, \text{°C}\). Поэтому можно сделать вывод, что при этой температуре объем воды в сосуде будет наименьшим.

Для проверки можно также использовать формулу для изменения объема вещества и вычислить разницу объема воды для более низкой и более высокой температуры.

Таким образом, получившиеся ответы на задачи:

1. Изменение объема воды в сосуде при изменении температуры с 4 °C до 13 °C будет положительным, то есть объем увеличится.
2. Изменение объема воды в сосуде при изменении температуры с 0 °C до 1 °C также будет положительным, то есть объем увеличится.
3. При температуре около 4 °C объем воды в сосуде будет наименьшим.

Надеюсь, что данное пояснение помогло вам понять решение задач. Если возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать. Я всегда готов помочь!