Для расчёта объёма воды, который дополнительно войдёт в расширительный сосуд, необходимо использовать закон термического расширения жидкости. Объёмный коэффициент теплового расширения воды можно принять равным approximately \( \beta \approx 0,000214 \, \text{°C}^{-1} \) в диапазоне температур от 0 до 100 градусов Цельсия.
Формула для расчёта изменения объёма при нагревании выглядит следующим образом:
\[ \Delta V = V_0 \cdot \beta \cdot \Delta T \]
где:
- \( \Delta V \) — изменение объёма,
- \( V_0 \) — первоначальный объём (в данном случае 0,4 м³),
- \( \beta \) — коэффициент термического расширения,
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
В данном случае:
- \( V_0 = 0,4 \, \text{м}^3 \),
- \( \Delta T = 90 - 20 = 70 \, \text{°C} \).
Подставим значения в формулу:
\[ \Delta V = 0,4 \, \text{м}^3 \cdot 0,000214 \, \text{°C}^{-1} \cdot 70 \, \text{°C} \]
\[ \Delta V \approx 0,4 \cdot 0,000214 \cdot 70 \approx 0,0006 \, \text{м}^3 \]
Таким образом, дополнительный объём воды, который войдёт в расширительный сосуд, составит approximately \( 0,0006 \, \text{м}^3 \) или \( 0,6 \, \text{л} \).