• Asignatura: Física
  • Autor: EstefaniMndoza633
  • hace 8 años

una esfera de latón de radio 10 cm a 0°c, se calienta a 500°c

a ) cual es el nuevo radio de la esfera ?
b) cual es la nueva superficie de la esfera?
c) cual es el nuevo volumen de la esfera

Respuestas

Respuesta dada por: gabrielaachicanoy81
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a) = 20×10⁻⁶ ℃⁻¹ ← Coeficiente de dilatación lineal del latón

La dilatación es cubica, pero el radio cambia según la dilatación lineal.

Usando la expresión simplificada:

ΔR = Rₒ••ΔT

donde

Rₒ : Radio inicial

R : Radio final

ΔT : variación de la temperatura : T − Tₒ

Podemos hallar el incremento en el radio. Entonces:

ΔR = (10 cm)•(20×10⁻⁶ ℃⁻¹)•(500 ℃) = 0,1 cm ← variación en el radio

Por lo tanto, el nuevo radio de la esfera es:

R = Rₒ + ΔR = 10 cm + 0,1 cm = 10,1 cm ∎

b) Dilatación superficial: A = Aₒ + ΔA ...... [1]

∴ ΔA = β•Aₒ•ΔT

β: Coeficiente de dilatación superficial.

Por ser dilatación en dos dimensiones: β = 2

Aₒ = 4••Rₒ² = 4••(10 cm)² = 400 cm²

ΔT = 500 ℃

La variación de Área o Superficie es:

ΔA = (2• 20×10⁻⁶ ℃⁻¹)•(400 cm²)•(500 ℃) = 8 cm²

Reemplazando este resultado en [1] obtenemos la nueva superficie de la esfera:

A = Aₒ + ΔA = 400 + 8 = 408 ≈ 1281 cm² ∎

c) Trabajamos también con incrementos para el volumen y aplicamos la fórmula para la dilatación correspondiente.

........................... ΔV = Vₒ••ΔT

donde el coeficiente de dilatación volumétrica es el triple del lineal

= 3 = 3•20×10⁻⁶ ℃⁻¹ = 6×10⁻⁵ ℃⁻¹

El volumen inicial de la bola es

Vₒ = (4/3)••Rₒ³ = (4/3)••(10 cm)³ = (4000/3) cm³

Lo que nos da un incremento en el volumen

ΔV = Vₒ••ΔT = [(4000/3) cm³]•( 6×10⁻⁵ ℃⁻¹)•(500 ℃) = 40 cm³

El nuevo volumen de la esfera es:

V = Vₒ + ΔV = (4000/3) cm³ + 40 cm³ = (4120/3) ≈ 4314 cm³


espero que le sirva

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