Для того чтобы определить, как изменилась площадь медного листа при отоплении, важно учитывать коэффициент линейного теплового расширения металла. Для меди этот коэффициент составляет приблизительно \( 17 \times 10^{-6} \) °C^-1.
Начнем с вычисления начальной площади листа: \[ S_0 = длина \times ширина = 60 \, \text{см} \times 50 \, \text{см} = 3000 \, \text{см}^2. \]
Далее, найдем изменение температуры: \[ \Delta T = T_{конечная} - T_{начальная} = 600 \, \text{°C} - 20 \, \text{°C} = 580 \, \text{°C}. \]
Теперь рассчитаем изменение длины (линейное расширение). Учитывая, что площадь изменяется в соответствии с квадратом линейного размера, изменение площади можно рассчитать по формуле: \[ \Delta S = S_0 \times 2 \times \alpha \times \Delta T. \] где \(\alpha\) — коэффициент линейного теплового расширения меди.
Теперь подставим значения: \[ \Delta S = 3000 \, \text{см}^2 \times 2 \times (17 \times 10^{-6} \, \text{°C}^{-1}) \times 580 \, \text{°C} \approx 3000 \times 0.01964 \approx 58.92 \, \text{см}^2. \]
Затем находим новую площадь: \[ S_{новая} = S_0 + \Delta S = 3000 \, \text{см}^2 + 58.92 \, \text{см}^2 \approx 3058.92 \, \text{см}^2. \]
Таким образом, площадь медного листа при температуре 600 °C увеличилась приблизительно до 3058.92 см².