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温度が 0.0 から 25.0 に変化すると、水銀は毛細管内でどこまで上昇しますか?

温度変化による毛細管内の水銀柱の高さの変化は、次の式を使用して計算できます。

$$\デルタ h =\アルファ L \デルタ T$$

どこ:

* \(\Delta h\) は水銀柱の高さの変化です

※ \(\alpha\) はガラスの線膨張係数です。

* \(L\) は水銀柱の元の長さです

* \(\Delta T\) は温度変化です

ガラス毛細管内の水銀の場合、線膨張係数はおよそ次のようになります。

$$\alpha =9.0\times10^{-6} \text{ K}^{-1}$$

水銀柱の典型的な元の長さは次のようになります。

$$L =10 \text{ cm}$$

温度の変化は次のように与えられます。

$$\デルタ T =25.0^\circ\text{C} - 0.0^\circ\text{C} =25.0^\circ\text{C}$$

これらの値を式に代入すると、次のようになります。

$$\デルタ h =(9.0\times10^{-6} \text{ K}^{-1})(10^{-2} m)(25.0 K)$$

$$=0.00225m =2.25 \text{ mm}$$

したがって、温度が 0.0 ℃ から 25.0 ℃ に変化すると、水銀はキャピラリー内で約 2.25 mm 上昇します。

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