1. Una esfera de vidrio pirex(Coeficiente de dilatación de 3.2 x 10^-6) tiene un radio de 5cm a 5ºC.
Calcular el volumen a 68ºC.
2.Un platina de acero tiene un diametro de 8500cm a 10ºC. ¿ A que temperatura sera su diametro igual a 8508cm?
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aplicamos la fórmula de dilatación volumétrica:
Vf = Vi (1 + β·ΔT)
donde
Vi es volumen inicial
Vf es volumen final
β es coeficiente de dilatacion
ΔT es la diferencia de temperatura
ademas el volumen de una esfera se calcula:
V = 4π·r³ / 3
entonces, reemplazamos:
Vf = (4π·0,05³ / 3 ) ( 1 + 3.2 · 10^-6 · (68 - 5) )
Vf = 5,24 · 10^-4
ahi está la primera:
ahora la 2.
en esta se utiliza la fórmula de dilatación de area:
Af = Ai (1 + γ·ΔT)
entonces, reemplazamos valores y teniendo en cuenta que el area de un círculo:
A = π·r²
ahora
π·8508²= π·8500² ( 1 + γ(x - 10) )
despejamos x:
8508² / 8500²= 1 + γx - γ10
(8508² / 8500²) - 1 + 10γ = γx
[ (1,002) - 1 + 10γ ] / γ = x
ahora sólo nos faltaría saber cual es el coeficiente de dilatación de area del acero:
pero sabiendo que el coeficiente de dilatación lineal del acero es igual a α = 12·10^-6
y que γ = 2α
ya lo tenemos
[ (1,002) - 1 + 10(2·12·10^-6) ] / (2·12·10^-6) = x
93,33.. ºC = x
eso sería que estes bien, adios y recuerda elegir una mejor respuesta.