5 ejemplos de preguntas sobre expansión de volumen
1. Una bola sólida está hecha de aluminio con un coeficiente de dilatación lineal de 24 x 10-6 oC-1. Si la temperatura es 30oC El volumen de la bola es de 30 cm3 de modo que el volumen de la bola aumente a 30,5 cm3, La bola debe calentarse hasta alcanzar una temperatura de… oC
Discusión
Se sabe que:
El coeficiente de expansión lineal (α)) = 24 x 10-6 oC-1
Coeficiente de expansión de volumen (γ) = 3 una = 3 x 24 x 10-6 oC-1 = 72 x 10-6 oC-1
Temperatura inicial (T1) = 30oC
Volumen inicial (V1) = 30cm3
Volumen final (V2) = 30,5cm3
Cambio de volumen (ΔV) = 30,5 cm3 - 30 cm3 = 0,5 cm3
Preguntó: Temperatura final (T2)
Respuesta :
ΔV = g (V1)(ΔT)
ΔV = g (V1)(T2 - T1)
0,5cm3 = (72 x 10-6 oC-1)(30 cm3)(T2 30oC)
0,5 = (2160 x 10-6)(T2 30)
0,5 = (2,160 x 10-3)(T2 30)
0,5 = (2,160 x 10-3)(T2 30)
0,5 / (2,160 x 10-3) = T2 30
0,23 x 103 = T2 30
0,23 x 1000 = T2 30
230 = T2 30
230 + 30 = T2
T2 = 260oC
2. Una bola hueca de vidrio tiene un coeficiente de dilatación lineal de 9 x 10-6 oC-1A una temperatura de 20oC el diámetro interior de la bola es 2,2 cm. Si el diámetro interior de la bola aumenta a 2,8 entonces Suhu El final es…
Discusión
Se sabe que:
El coeficiente de expansión lineal (α)) = 9 x 10-6 oC-1
Coeficiente de expansión de volumen (γ) = 3 α = 3 x 9 x 10-6 oC-1 = 27 x 10-6 oC-1
Temperatura inicial (T1) = 20oC
Diámetro inicial (D1) = 2,2cm
Diámetro final (D2) = 2,8cm
Radio inicial (r1) = D1 / 2 = 2,2 cm3 / 2 = 1,1 cm3
Radio final (r2) = D2 / 2 = 2,8 cm3 / 2 = 1,4 cm3
Volumen inicial (V1) = 4/3 π r13 = (4/3)(3,14)(1,1 cm)3 = (4/3)(3,14)(1,331 cm3) = 5,57cm3
Volumen final (V2) = 4/3 π r23 = (4/3)(3,14)(1,4 cm)3 = (4/3)(3,14)(2,744 cm3) = 11,48cm3
Cambio de volumen (ΔV) = 11,48 cm3 - 5,57 cm3 = 5,91 cm3
Preguntó: Temperatura final (T2)
Respuesta :
ΔV = g (V1)(ΔT)
5,91cm3 = (27 x 10-6 oC-1)(5,57cm3)(T2 20oC)
5,91 = (150,39 x 10-6)(T2 - 20)
5,91 / 150,39 x 10-6 = T2 20
0,039 x 106 = T2 20
39 x 103 = T2 20
39000 = T2 20
T2 = 39020oC
3. Cuando el aire se calienta, el aumento de volumen es proporcional a...
A. Temperatura inicial
B. Temperatura final
C. Aumento de temperatura
D. Volumen inicial
E. Volumen final
Discusión :
El aumento del volumen de aire es proporcional al aumento o cambio de temperatura. Cuanto mayor sea el aumento de temperatura, mayor será el aumento de volumen.
4. Un recipiente de vidrio de 4 litros se llena con agua y luego se calienta de manera que la temperatura aumente en 20oC. Resulta que se derramó algo de agua. Se sabe que el coeficiente de dilatación lineal del vidrio es 9 x 10.-6 oC-1; coeficiente de expansión del volumen de agua = 2,1 x 10-4 oC-1, entonces la cantidad de agua que se derrama es…
A. 0,015 litros
B. 0,018 litros
C. 0,020 litros
D. 0,021 litros
E. 0,025 litros
Discusión
Se sabe que:
Volumen inicial del recipiente de vidrio y agua (Vo) = 4 litros
Cambios en la temperatura del vidrio y del agua (ΔT) = 20oC
El coeficiente de dilatación lineal del vidrio (α) = 9 x 10-6 oC-1
Coeficiente de expansión volumétrica del vidrio (γ) = 3α = 3 (9 x 10-6 oC-1) = 27 x 10-6 oC-1
El coeficiente de expansión volumétrica del agua (C) = 2,1 x 10-4 oC-1
Preguntó: Bmucha agua derramada
Respuesta :
Fórmula de expansión de volumen:
V = Vo + γ Vo ΔT
V - Vo = γ Vo ΔT
ΔV = γ Vo ΔT
Informacion:
V = volumen final, Vo = volumen inicial, ΔV = cambio de volumen, γ = coeficiente de expansión volumétrica, ΔT = cambio de temperatura.
Calcula el cambio de volumen del recipiente de vidrio:
ΔV = γ Vo ΔT = (27 x 10-6)(4)(20) = 2160 x 10-6 = 2,160 x 10-3 = 0,002160 litro
Calcula el cambio en el volumen del agua:
ΔV = γ Vo ΔT = (2,1 x 10-4)(4)(20) = 168 x 10-4 = 0,0168 litro
El cambio en el volumen del agua es mayor que la capacidad del recipiente de vidrio, por lo que parte del agua se derrama.
Calcula el volumen de agua derramada:
0,0168 litros – 0,002160 litros = 0,01464 litros = 0,015 litros
La respuesta correcta es A.
5. Un recipiente hecho de acero (coeficiente de dilatación lineal = 10-5 oC-1) tiene un tamaño de 6 litros lleno de acetona líquida (coeficiente de expansión de volumen = 1,5 x 10-3 oC-1). Si ambos se calientan de manera que la temperatura ambiente aumente desde 0oC a 40oC, entonces el volumen de acetona derramado es…
A. 0,35 litros
B. 0,48 litros
C. 0,58 litros
D. 1,36 litros
E. 1,48 litros
Discusión
Se sabe que:
Volumen inicial de los recipientes de acero y acetona (Vo) = 6 litros
Cambios en la temperatura del recipiente de acero y la acetona (ΔT) = 40oC
Coeficiente de dilatación lineal del acero (α) = 10-5 oC-1
Coeficiente de expansión volumétrica del acero (γ) = 3α = 3 (10-5 oC-1) = 3 x 10-5 oC-1
coeficiente de expansión volumétrica de la acetona (C) = 1,5 x 10-3 oC-1
Preguntó: Bmucha agua derramada
Respuesta :
Fórmula de expansión de volumen:
ΔV = γ Vo ΔT
Informacion:
ΔV = cambio de volumen, γ = coeficiente de expansión volumétrica, Vo = volumen inicial, ΔT = cambio de temperatura.
Calcula el cambio de volumen del recipiente de acero:
ΔV = γ Vo ΔT = (3 x 10-5)(6)(40) = 720 x 10-5 = 0,00720 litro
Calcula el cambio de volumen de la acetona:
ΔV = γ Vo ΔT = (1,5 x 10-3)(6)(40) = 360 x 10-3 = 0,360 litro
El cambio de volumen de la acetona es mayor que el del recipiente de acero, por lo que parte del agua se derrama.
Calcula el volumen de agua derramada:
0,360 litros – 0,00720 litros = 0,3528 litros = 0,35 litros
La respuesta correcta es A.
