4 - Un bulbo de vidrio está lleno con 50 cm de mercurio a 18 °C. Calcular el volumen
(medido a 38 °C) que sale del bulbo si se eleva su temperatura hasta 38 °C. Nota
se dilatan simultáneamente el bulbo y el mercurio.
5.- Una vasija de vidrio está llena de justamente con 1L de terpentina a 50 °F. Hallar
el volumen de líquido que se derrama si se calienta hasta 86 °F. El coeficiente de
dilatación lineal del vidrio vale 9 x 10-6 °C y el de dilatación cúbica de terpentina es
97 x 10-5 °C.1.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Cabe resaltar que el ejercicio que te voy a poner solo es un ejemplo de tu ejercicio para que lo puedas entender:
Un bulbo de vidrio Pyrex se llena con 50 cm3 de mercurio a 20 °C. ¿Que volumen se derramará si el sistema se calienta en forma uniforme a una temperatura de 60 °C? El coeficiente de dilatación lineal del vidrio es de 9 x 10 -6/°C -1 y del mercurio es de 1.8 x 10 -4/°C -1 .
El volumen del mercurio derramado en el bulbo de vidrio fue de 1.026 cm³.
EXPLICACIÓN:
Para resolver este ejercicio debemos saber cuál fue la dilatación del bulbo de vidrio y cual fue la dilatación del mercurio. La ecuación de dilatación volumétrica viene siendo:
Vf = Vo·(1 + γ·ΔT)
Teniendo en cuenta que se puede tomar la siguiente consideración:
γ = 3α
1- DILATACIÓN DEL BULBO.
Vf = (50 cm³)·[1 + 3·(9 x 10⁻⁶ ºC⁻¹)·(60-20)ºC]
Vf = 50.054 cm³
2- DILATACIÓN DEL MERCURIO.
Vf = (50 cm³)·[1 + 3·(1.8 x 10⁻⁴ ºC⁻¹)·(60-20)ºC]
Vf = 51.08 cm³
Por tanto, el volumen derramado será:
Vd = 51.08 cm³ - 50.054 cm³
Vd = 1.026 cm³
Por tanto, tenemos que el volumen derramado fue de 1.026 cm³.