Un frasco de vidrio con volumen 1000 cm3 a 0°C se llena al tope con mercurio a esta temperatura. Si el frasco y el mercurio se calientan a 55°C, se derrama 8.95 cm3 de mercurio. Si el coeficientede expansión de volumen de mercurio es de 18x10-5 K-1, calcule el coeficiente de expansión del vidrio.
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Respuesta dada por:
92
El coeficiente de expansión volumetrica del vidrio es igual a :
γvidrio = 1.73*10⁻⁵K⁻¹
Transformemos las unidades de temperatura de centigrados a Kelvin:
- Tf = 55 + 273.15K
- Tf = 328.15 K
- Ti = 0 +273.15K
- Ti = 273.15 K
Aplicamos la relación de expansión volumetrica térmica para calcular el la diferencia de volumen del mercurio:
- ΔV = Vi * γ * ΔT
- ΔVHg = 1000cm³ * 18*10⁻⁵K⁻1 * (328.15 K - 273.15 )
- ΔVHg = 9.90cm³
El volumen de mercurio que se derramo es igual a la diferencia de volumen del mercurio menos la variación de volumen del vidrio:
- 8.95cm³ = 9.90cm³ - ΔVvidrio
- ΔVvidrio = 0.95cm³
Entonces con este resultado podemos calcular el coeficiente de expansión volumetrica del vidrio:
- ΔV = Vi * γ * ΔT
- 0.95cm³ = 1000cm³ * γvidrio * 55K
- γvidrio = 1.73*10⁻⁵K⁻¹
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