9 exemplos de preguntas de expansión
1. Unha lámina de aceiro a unha temperatura de 20 ° C ten as dimensións que se mostran na figura. Se o coeficiente de expansión lineal do aceiro é de 10⁻⁵ ° C⁻¹ , entón o aumento de área a unha temperatura de 60 ° C é...
A. 0,08 cm2
B. 0,16 cm³
C. 0,24 cm³
D. 0,36 cm³
E. 0,64 cm³
Discusión
Sábese que :
Lonxitude do aceiro = 40 cm
Largura do aceiro = 20 cm
Área inicial do aceiro (A o ) = (40)(20) = 800 cm²
O coeficiente de expansión lineal (α) do aceiro = 10⁻⁵ ° C⁻¹
Coeficiente de expansión de área ( β ) = 2 x coeficiente de expansión de lonxitude (2α) = 2 x 10⁻⁶ o C⁻¹
Diferenza de temperatura (ΔT) = 60 ° C – 20 ° C = 40 ° C
Pregunta : Aumento da área do aceiro a unha temperatura de 60 ° C
Resposta :
Fórmula de expansión de área :
ΔA = β A o ΔT
Descrición da fórmula:
ΔA = aumento da área, β = coeficiente de expansión da área, A o = área inicial, ΔT = cambio de temperatura = temperatura final – temperatura inicial
Aumento da área de aceiro :
ΔA = β A o ΔT
ΔA = (2 x 10 -5 )(800)(40) = 0,64 cm
A resposta correcta é E.
2. Unha placa de ferro a unha temperatura de 20 ° C ten as dimensións que se mostran na figura. Se a temperatura se aumenta a 100 ° C e o coeficiente de expansión lineal do ferro é de 1,1 x 10⁻⁷ ° C⁻¹ , a súa área será agora...
A. 4,0000106 m2
B. 4,0000140 m²
C. 4,0000376 m²
D. 4,0000704 m³
E. 4,0000726 m²
Discusión
Sábese que :
Lonxitude do ferro = 2 m
Largura do ferro = 2 m
Área inicial do ferro (A o ) = (2)(2) = 4 m²
O coeficiente de expansión lineal (α) do ferro = 1,1 x 10⁻⁷ ° C⁻¹
Coeficiente de expansión de área ( β ) = 2 x coeficiente de expansión de lonxitude (2α) = 2,2 x 10⁻⁶ o C⁻¹
Diferenza de temperatura (ΔT) = 100 ° C – 20 ° C = 80 ° C
Pregunta : A área do ferro a unha temperatura de 100 ° C
Resposta :
Aumento da área de ferro :
ΔA = β A o ΔT
ΔA = (2,2 x 10⁻⁷ ) (4)(80) = 704 x 10⁻⁷ = 0,0000704 m²
Zona de ferro :
Área de ferro = área inicial + aumento de área
Área de ferro = 4 m² + 0,0000704 m²
Área de ferro = 4,0000704 m²
A resposta correcta é D.
3. Unha placa feita de bronce (α = 18.10 -6 ° C -1 ) a unha temperatura de 0 ° C ten as dimensións que se mostran na imaxe. Se a placa se quenta a 80 ° C, o aumento da área da placa é...
A. 0,576.10-4 m2
B. 1,152.10 -4 m²
C. 2,304.10 -4 m²
D. 3,456.10 -4 m²
E. 4,608.10 -4 m²
Discusión
Sábese que :
Lonxitude do bronce = 40 cm = 0,4 metros
Largura do bronce = 20 cm = 0,2 metros
Área inicial do bronce (A o ) = (0,4)(0,2) = 0,08 m²
O coeficiente de expansión lineal (α) do bronce = 18 x 10⁻⁶ ° C⁻¹
Coeficiente de expansión de área ( β ) = 2 x coeficiente de expansión de lonxitude (2α) = 36 x 10⁻⁶ o C⁻¹
Diferenza de temperatura (ΔT) = 80 ° C – 0 ° C = 80 ° C
Pregunta : Aumento da área do bronce a unha temperatura de 80 ° C
Resposta :
Aumento da área de bronce :
ΔA = β A o ΔT
ΔA = (36 x 10⁻⁶ ) ( 0,08)(80) = 230,4 x 10⁻⁶ = 2,304 x 10⁻⁴ m²
A resposta correcta é C.
4. Un recipiente de aluminio de 2000 cm3, cheo de auga a unha temperatura inicial de 0oC. Despois, o recipiente quéntase ata que a temperatura alcance os 90oC. Se o coeficiente de expansión lineal do aluminio é 24 x 10-6 (oC)-1 e o coeficiente de expansión volumétrica da auga é 6,3 x 10-4 (oC)-1, o volume de auga que se derramou foi de…
A. 100,94 cm³
B. 100,84 cm³
C. 100,64 cm³
D. 100,54 cm³
E. 100,44 cm³
Discusión
Sábese que:
Volume inicial do recipiente de aluminio e auga (V o ) = 2000 cm 3 = 2 x 10 3 cm 3
Temperatura inicial do recipiente de aluminio e da auga (T1 ) = 0 ° C
Temperatura final do recipiente de aluminio e da auga (T2 ) = 90 ° C
O coeficiente de expansión lineal do aluminio (α) = 24 x 10⁻⁶ ( ° C ) ⁻¹
Coeficiente de expansión volumétrica do aluminio (γ) = 3α = 3 (24 x 10⁻⁶ ( ° C ) ⁻¹ ) = 72 x 10⁻⁶ ° C⁻¹
Coeficiente de expansión volumétrica da auga (γ) = 6,3 x 10⁻⁴ ( ° C ) ⁻¹
Pregunta: Volume de auga derramada
Resposta:
Fórmula de expansión de volume:
V = V o + γ V o ΔT
V – V o = γ V o ΔT
ΔV = γ V o ΔT
Información:
V = volume final, V o = volume inicial, ΔV = cambio de volume, γ = coeficiente de expansión volumétrica, ΔT = cambio de temperatura.
Calcula a variación de volume do recipiente de aluminio:
ΔV = γ V o ΔT = (72 x 10⁻⁶ ) (2 x 10³ ) (90) = 12960 x 10⁻³ = 12,960 cm³
Calcula a variación do volume de auga:
ΔV = γ V o ΔT = ( 6,3 x 10⁻⁴ )(2 x 10³ ) (90) = 1134 x 10⁻¹ = 113,4 cm³
O cambio no volume de auga é maior que o do recipiente de aluminio, polo que parte da auga derrámase.
Calcula o volume de auga derramada:
113,4 cm³ – 12,960 cm³ = 100,44 cm³
A resposta correcta é E.
5. Unha barra de metal quéntase a unha temperatura de 80 ° C e a súa lonxitude pasa a ser de 115 cm. Se o coeficiente de expansión lineal do metal é de 3.10 -3 ° C -1 e a temperatura inicial do metal é de 30 ° C, entón a lonxitude inicial do metal é...
A. 100 cm
B. 101,5 cm
C. 102 cm
102,5 cm de diámetro
E. 103 cm
Discusión
Sábese que:
Temperatura inicial (T1) = 30oC
Temperatura final (T2) = 80oC
Cambio de temperatura (ΔT) = 80oC - 30oC = 50oC
O coeficiente de expansión lineal do metal (α) = 3.10-3 oC-1
Lonxitude final do metal (L) = 115 cm
Necesario: Lonxitude inicial do metal (Lo)
Resposta:
Fórmula de expansión por lonxitude:
L = Lo + ΔL
L = Lo + α Lo ΔT
L = Lo (1 + α ΔT)
115 = Lo (1 + (3.10-3.50) )
115 = Lo (1 + (150.10-3)))
115 = Lo (1 + 0,15)
115 = Lo (1,15)
Lo = 115/1,15
Lo = 100 cm
A resposta correcta é A.
6. Unha varilla de latón mide inicialmente 40 cm de longo. Cando se quenta a unha temperatura de 80 ° C, a súa lonxitude convértese en 40,04 cm. Se o coeficiente de expansión lineal do latón é de 2,0 x 10⁻⁵ ° C⁻¹ , entón a temperatura inicial da varilla de latón é….
A. 20 oC
B. 22 oC
C. 25 oC
D. 30 oC
E. 50 oC
Discusión
Sábese que:
Temperatura final (T2) = 80oC
Lonxitude inicial (Lo) = 40 centímetros
Lonxitude final (L) = 40,04 cm
Aumento da lonxitude (ΔL) = 40,04 cm – 40 cm = 0,04 cm
O coeficiente de expansión lineal do latón (α) = 2,0 x 10-5 oC-1
Pregunta: Temperatura inicial (T1)
Resposta:
Fórmula de expansión metálica:
L = Lo + α Lo ΔT
L – Lo = α Lo ΔT
ΔL = αLo ΔT
ΔL = αLo (T2 - T1)
0,04 = (2,0 x 10-5)(40)(80 – T1)
0,04 = (80 x 10-5)(80 – T1)
0,04 = 0,0008 (80 – T1)
0,04 = 0,064 – 0,0008 T1
0,0008 T1 = 0,064 – 0,040
0,0008 T1 = 0,024
T1 = 30oC
A resposta correcta é D.
7. Unha lámina de aceiro a unha temperatura de 20oC ten dimensións como se mostra na imaxe. Se o coeficiente de expansión lineal do aceiro é 10-5 oC-1 entón o aumento da área a unha temperatura de 60oC é…
A. 0,08 cm2
B. 0,16 cm2
C. 0,24 cm2
0,36 cm de diámetro2
E. 0,64 cm2
Discusión
Esta pregunta está relacionada con expansión.
É coñecido :
Lonxitude do aceiro = 40 cm
Largura do aceiro = 20 cm
Área inicial do aceiro (Ao) = (40)(20) = 800 cm2
O coeficiente de expansión lineal (α) do aceiro = 10-5 oC-1
Coeficiente de expansión de área (β) = 2 x coeficiente de expansión de lonxitude (2α) = 2 x 10-5 oC-1
Diferenza de temperatura (ΔT) = 60oC - 20oC = 40oC
Preguntado/a Aumento da área do aceiro á temperatura 60oC
Jawab :
Fórmula de expansión de área :
ΔA = βAo ΔT
Descrición da fórmula:
ΔA = aumento da área, β = coeficiente de expansión da área, Ao = área inicial, ΔT = cambio de temperatura = temperatura final – temperatura inicial
Aumento da área de aceiro :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (2 x 10-5)(800)(40) = 0,64 centímetros
A resposta correcta é E.
8. Placa de ferro a unha temperatura de 20oC ten as dimensións que se mostran na imaxe. Se suhuelevouse a 100oC e o coeficiente de expansión lineal do ferro é 1,1 x 10-7 oC-1, entón a zona convértese agora en…
A. 4,0000106 m2
B. 4,0000140 m2
C. 4,0000376 m2
D. 4,0000704 m2
E. 4,0000726 m2
Discusión
É coñecido :
Lonxitude do ferro = 2 m
Largura do ferro = 2 m
A área inicial de ferro (Ao) = (2)(2) = 4 m2
O coeficiente de expansión lineal (α) do ferro = 1,1 x 10-7 oC-1
Coeficiente de expansión de área (β) = 2 x coeficiente de expansión de lonxitude (2α) = 2,2 x 10-7 oC-1
Diferenza de temperatura (ΔT) = 100oC - 20oC = 80oC
Preguntado/a A área do ferro a unha temperatura de 100oC
Jawab :
Aumento da área de ferro :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (2,2 x 10-7)(4)(80) = 704 x 10-7 = 0,0000704 m2
Zona de ferro :
Área de ferro = área inicial + aumento de área
Área de ferro = 4 m²2 + 0,0000704 m2
Área de ferro = 4,0000704 m²2
A resposta correcta é D.
9. Unha placa está feita de bronce (α = 18.10-6 oC-1) a unha temperatura de 0oC ten o tamaño que se mostra na imaxe. Se a placa se quenta a 80 oC, entón o aumento da área da placa é...
A. 0,576.10-4 m2
B. 1,152.10-4 m2
C. 2,304.10-4 m2
D. 3,456.10-4 m2
E. 4,608.10-4 m2
Discusión
É coñecido :
Lonxitude do bronce = 40 cm = 0,4 metros
Largura do bronce = 20 cm = 0,2 metros
A área inicial de bronce (Ao) = (0,4)(0,2) = 0,08 m2
O coeficiente de expansión lineal (α) do bronce = 18 x 10-6 oC-1
Coeficiente de expansión de área (β) = 2 x coeficiente de expansión de lonxitude (2α) = 36 x 10-6 oC-1
Diferenza de temperatura (ΔT) = 80oC - 0oC = 80oC
Preguntado/a Aumento da área do bronce a unha temperatura de 80oC
Jawab :
Aumento da área de bronce :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (36 x 10-6)(0,08)(80) = 230,4 x 10-6 = 2,304 x 10-4 m2
A resposta correcta é C.
Orixe da pregunta:
Preguntas de física do exame nacional para o bacharelato/instituto profesional
