કદ-પ્રસરણાંક $(\alpha _v)$ અને રેખીય પ્રસરણાંક $(\alpha _l)$ વચ્ચેનો સંબંધ મેળવો.
કદ-પ્રસરણાંક $(\alpha _v)$ અને રેખીય પ્રસરણાંક $(\alpha _l)$ વચ્ચેનો સંબંધ મેળવો.
ધારો કે $l$ લંબાઈની બાજુઓ ધરાવતો એક સમધન છે. જ્યારે તેનાં તાપમાનમાં $\Delta T$ જેટલો વધારો કરવામાં આવે છે ત્યારે તે બધી જ દિશામાં ઓક્સરખું પ્રસરણ પામે છે.
તેથી $V =l^{3}$ પરથી
$\Delta V=(l+\Delta l)^{3}-l^{3}$
$=l^{3}+3 l^{2} \Delta l+3 l(\Delta l)^{2}+(\Delta l)^{3}-l^{3}$
પણ $l$ ની સરખામણીએ $(\Delta l)^{2}$ અને $(\Delta l)^{3}$ ધણો જ નાના હોવાથી અવગણાતાં
$\Delta V =3 l^{2} \Delta l$$\ldots$ (1)
પણ રેખીય પ્રસરણ પરથી
$\Delta l=\alpha_{l} l \Delta T$$\ldots$ (2)
$\Delta V=3 l^{2}\left(\alpha_{l} l \Delta T \right)$
$\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,=3 l^{3} \alpha_{l} \Delta T$
$\Delta V=3 V \alpha_{l} \Delta T$
$\left(\because l^{3}=\right.$ સમધનનું કદ $V$)
સમીકરણ $(3)$ ને કદ-પ્રસરણ માટેના વ્યાપક સમીકરણ
$\Delta V =\alpha_{ v } V \Delta T$ સાથે સરખાવતાં
$\alpha_{v}=3 \alpha_{l}$ જે કદ-પ્રસરણાંક અને રેખીય-પ્રસરણાંક વચ્ચેનો સરળ સંબંધ છે.
Similar Questions
બીકરમાં પાણી $4\,^oC$ તાપમાને ભરેલ છે.એક સમયે તેનું તાપમાન $4\,^oC$ થી થોડુક વધારવામાં આવે અને બીજા સમયમાં તેનું તાપમાન $4\,^oC$ થી થોડુક ઘટાડવામાં આવે છે તો ....
બીકરમાં પાણી $4\,^oC$ તાપમાને ભરેલ છે.એક સમયે તેનું તાપમાન $4\,^oC$ થી થોડુક વધારવામાં આવે અને બીજા સમયમાં તેનું તાપમાન $4\,^oC$ થી થોડુક ઘટાડવામાં આવે છે તો ....
રેલ્વેના સ્ટીલના સળિયાની લંબાઈ $5\,m$ અને આડછેડનું ક્ષેત્રફળ $40\,cm^2$ નું તાપમાન $10\,^oC$ વધારવામાં આવે છે પરંતુ તેની લંબાઈમાં વધારો થવા દેવામાં આવતો નથી. જો તેનો રેખીય પ્રસરણાંક અને યંગ મોડ્યુલૂસ અનુક્રમે $1.2\times10^{-5}\, K^{-1}$ અને $2\times10^{11}\, Nm^{-2}$ હોય તો રેલ્વેના સ્ટીલના સળિયામાં કેટલુ તણાવ ઉત્પન્ન થશે?
રેલ્વેના સ્ટીલના સળિયાની લંબાઈ $5\,m$ અને આડછેડનું ક્ષેત્રફળ $40\,cm^2$ નું તાપમાન $10\,^oC$ વધારવામાં આવે છે પરંતુ તેની લંબાઈમાં વધારો થવા દેવામાં આવતો નથી. જો તેનો રેખીય પ્રસરણાંક અને યંગ મોડ્યુલૂસ અનુક્રમે $1.2\times10^{-5}\, K^{-1}$ અને $2\times10^{11}\, Nm^{-2}$ હોય તો રેલ્વેના સ્ટીલના સળિયામાં કેટલુ તણાવ ઉત્પન્ન થશે?
- [JEE MAIN 2017]
$10 m$ લંબાઈના એક લોખંડના સળિયાને $0 °C$ થી $100 °C$ સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે. જો લોખંડનો રેખીય પ્રસરણાંક $10 × 10^{-6} {°C^{-1}}$હોય, તો સળિયાની લંબાઈમાં થતો વધારો ..... $cm$
$10 m$ લંબાઈના એક લોખંડના સળિયાને $0 °C$ થી $100 °C$ સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે. જો લોખંડનો રેખીય પ્રસરણાંક $10 × 10^{-6} {°C^{-1}}$હોય, તો સળિયાની લંબાઈમાં થતો વધારો ..... $cm$
$20\, cm$ વ્યાસના એલ્યુમિનિયમના ગોળાને $0^oC$ થી $100^oC$ તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે. તેનું કદ ($cc$ માં) કેટલું બદલાશે?
એલ્યુમિનિયમનો રેખીય પ્રસરણાંક $\alpha _{Al}= 23 \times 10^{-6}\;/{^o}C$
$20\, cm$ વ્યાસના એલ્યુમિનિયમના ગોળાને $0^oC$ થી $100^oC$ તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે. તેનું કદ ($cc$ માં) કેટલું બદલાશે?
એલ્યુમિનિયમનો રેખીય પ્રસરણાંક $\alpha _{Al}= 23 \times 10^{-6}\;/{^o}C$
- [AIEEE 2011]
એક વિધાર્થી એક સળિયાની પ્રારંભિક લંબાઈ $l$, તાપમાનનો ફેરફાર $\Delta T$ અને લંબાઈમાં ફેરફાર $\Delta l$ નીચે મુજબ નોંધે છે.
અ.નં.
$l(m)$
$\Delta T{(^o}C)$
$\Delta l(m)$
$(1)$
$2$
$10$
$4\times 10^{-4}$
$(2)$
$1$
$10$
$4\times 10^{-4}$
$(3)$
$2$
$20$
$2\times 10^{-4}$
$(4)$
$3$
$10$
$6\times 10^{-4}$
જો પ્રથમ અવલોકન સાચું હોય, તો $2,\,3$ અને $4$ અવલોકનો માટે તમે શું કહી શકો ?
એક વિધાર્થી એક સળિયાની પ્રારંભિક લંબાઈ $l$, તાપમાનનો ફેરફાર $\Delta T$ અને લંબાઈમાં ફેરફાર $\Delta l$ નીચે મુજબ નોંધે છે.
| અ.નં. | $l(m)$ | $\Delta T{(^o}C)$ | $\Delta l(m)$ |
| $(1)$ | $2$ | $10$ | $4\times 10^{-4}$ |
| $(2)$ | $1$ | $10$ | $4\times 10^{-4}$ |
| $(3)$ | $2$ | $20$ | $2\times 10^{-4}$ |
| $(4)$ | $3$ | $10$ | $6\times 10^{-4}$ |
જો પ્રથમ અવલોકન સાચું હોય, તો $2,\,3$ અને $4$ અવલોકનો માટે તમે શું કહી શકો ?