DILATACIÓN LINEAL, SUPERFICIAL Y VOLUMÉTRICA 😀🚀[Explicación y Problemas] 🌎 con CALCULADORA!!

Oso Ciencioso
9 Feb 202223:57

Summary

TLDR本视频课程介绍了热力学中的线性膨胀、面积膨胀和体积膨胀概念。讲解了几乎所有物质在温度升高时体积增大的规律,并通过具体的数学公式和实例,如铁条长度变化、铝板面积变化和水的体积变化,详细解释了如何计算温度变化导致的尺寸变化。课程还涵盖了不同材料的膨胀系数,并指导如何使用这些系数解决实际问题,旨在帮助学生深入理解热膨胀原理及其应用。

Takeaways

  • 🔍 视频中讲解了热胀冷缩现象,包括线性膨胀、面积膨胀和体积膨胀。
  • 📏 线性膨胀指的是物体在某一维度上随温度升高而增长,如长度。
  • 📐 面积膨胀是物体在二维上的变化,例如一个平面的面积。
  • 📦 体积膨胀描述了物体在三维空间中的体积变化。
  • 🔢 热胀冷缩的计算通常需要三个数据:物体的初始尺寸、初始温度和最终温度。
  • 🛠️ 线性膨胀的计算公式涉及到物体的初始长度、温度变化量和线性膨胀系数。
  • 📚 材料的线性膨胀系数通常由教师提供,不需要学生记忆,可以从表格中查找。
  • 📈 面积膨胀和体积膨胀的计算方法与线性膨胀类似,但分别用于计算面积和体积的变化。
  • 🧩 视频中通过具体例子演示了如何使用公式计算铁条的线性膨胀和铝板的面积膨胀。
  • 💧 液体的体积膨胀与固体不同,需要使用体积膨胀系数来计算。
  • 📉 视频还提到了当物体冷却时,其尺寸会收缩,计算方法与膨胀相同,但温度变化量为负。

Q & A

  • 什么是线性膨胀、表面膨胀和体积膨胀?

    -线性膨胀是指物质在某一维度上因温度升高而增长的现象。表面膨胀是指在两个维度上的增长,而体积膨胀则是在三个维度上的增长。

  • 在解决热膨胀问题时,通常需要哪些数据?

    -通常需要初始长度、初始温度和最终温度。例如,一根铁棒的初始长度、初始温度20摄氏度和最终温度100摄氏度。

  • 热膨胀的计算公式是什么?

    -热膨胀的计算公式是 ΔL = α * L0 * ΔT,其中 ΔL 是长度的变化,α 是线性膨胀系数,L0 是初始长度,ΔT 是温度变化。

  • 如何计算线性膨胀系数?

    -线性膨胀系数通常由教师提供,根据不同材料和温度范围,它可能有所不同。不需要记忆,通常可以从表格中查找。

  • 如果一个物体的初始温度和最终温度已知,如何计算温度变化量?

    -温度变化量 ΔT 可以通过最终温度减去初始温度来计算,即 ΔT = T_final - T_initial。

  • 表面膨胀和体积膨胀的计算方法与线性膨胀有何不同?

    -表面膨胀和体积膨胀的计算方法在公式上有所变化。表面膨胀涉及到面积的变化,而体积膨胀涉及到体积的变化。它们的计算公式分别是 ΔA = 2 * α * A0 * ΔT 和 ΔV = 3 * α * V0 * ΔT,其中 A0 是初始面积,V0 是初始体积。

  • 为什么在计算体积膨胀时,线性膨胀系数需要乘以3?

    -在体积膨胀的计算中,线性膨胀系数乘以3是因为体积膨胀涉及到三个维度的增长,而每个维度的膨胀都是线性的。

  • 如果一个物体在加热过程中体积增加,那么在冷却过程中会发生什么变化?

    -在冷却过程中,物体的体积会减少,减少的量与加热时增加的量相同,这是因为热膨胀是可逆的过程。

  • 液体的体积膨胀如何计算?

    -液体的体积膨胀可以通过公式 ΔV_liquid = β * V0_liquid * ΔT 来计算,其中 β 是体积膨胀系数,V0_liquid 是液体的初始体积。

  • 如果一个容器装有液体并且同时加热,液体和容器的体积膨胀会有什么不同?

    -液体的体积膨胀通常会大于容器的体积膨胀,因为液体的体积膨胀系数通常大于固体。这可能导致液体溢出容器。

Outlines

00:00

🔍 线性、表面与体积膨胀概念介绍

本段视频脚本介绍了热力学中的膨胀现象,包括线性膨胀、表面膨胀和体积膨胀。以铁条为例,讲解了如何根据初始长度、初始温度和最终温度计算长度的变化。强调了注意初始和最终温度的重要性,并介绍了线性膨胀的计算公式,包括膨胀系数的概念。通过具体数值示例,展示了如何计算铁条在温度变化下的线性膨胀量。

05:02

📏 表面膨胀问题的解决步骤

第二段内容聚焦于表面膨胀,特别是长方形铝板在温度变化下的面积变化。首先,介绍了问题的基本参数,包括铝板的初始尺寸、初始温度和最终温度。然后,解释了如何使用铝的线性膨胀系数来计算面积的增加量。通过具体的数学公式和计算步骤,展示了如何找到加热后铝板的最终面积。

10:04

🔢 体积膨胀计算与温度变化关系

第三段内容讨论了体积膨胀,特别是立方体在温度升高时体积的变化。通过一个立方体的实例,解释了如何利用线性膨胀系数来计算体积变化,并强调了在计算过程中消除温度单位的重要性。此外,还提到了在某些情况下可能需要根据立方体的边长来计算其体积,并对液体的体积膨胀进行了简要说明。

15:07

💧 液体膨胀特性及计算示例

第四段内容深入探讨了液体的体积膨胀特性。通过水的体积膨胀示例,介绍了如何使用体积膨胀系数来计算液体在温度变化下的体积变化。解释了在不同温度下液体体积变化的计算方法,并讨论了液体与固体容器在加热时体积变化的差异,以及可能导致液体溢出的情况。

20:08

📚 热力学课程推广及其他学习资源

视频脚本的最后部分是对热力学课程的推广,鼓励观众了解更多热力学知识,并提供了学习资源的链接。同时,还推荐了另一个YouTube频道,供观众免费学习英语,链接同样在视频描述和评论区中提供。最后,感谢观众的观看,并预告了下次视频的内容。

Mindmap

Keywords

💡热膨胀

热膨胀是指物质在温度升高时体积增大的现象。它是热力学中一个基本概念,与视频主题密切相关。例如,视频中讨论了线性热膨胀、面积热膨胀和体积热膨胀三种情况,展示了不同维度上的热膨胀效应。

💡线性热膨胀

线性热膨胀是指物体在一维方向上因温度升高而发生的尺寸变化。视频中以一根60米长的铁棒为例,说明了其在温度从20摄氏度升至100摄氏度时长度的变化,体现了线性热膨胀的计算方法。

💡面积热膨胀

面积热膨胀是指物体在二维方向上因温度变化而导致的面积变化。视频中提到了一个长方形铝板在温度变化时面积的增加,这涉及到面积热膨胀的计算,是理解材料在不同温度下尺寸变化的关键概念。

💡体积热膨胀

体积热膨胀是指物体在三维空间中因温度变化而导致的体积变化。视频中通过一个40立方厘米的立方体在温度变化时体积的增加来解释体积热膨胀,展示了如何计算固体和液体在温度变化下的体积变化。

💡热膨胀系数

热膨胀系数是一个物质在单位温度变化下体积或长度变化的比例常数。视频中提到了线性热膨胀系数和体积热膨胀系数,这些系数对于计算不同材料在温度变化下的尺寸变化至关重要。

💡初始长度

初始长度是指物体在热膨胀实验或问题中开始时的长度。视频中提到的铁棒初始长度为60米,这是计算热膨胀后长度变化的基础数据。

💡初始温度

初始温度是指物体在热膨胀实验或问题中开始时的温度。视频中的铁棒初始温度为20摄氏度,这个温度是计算温度变化和随后的热膨胀的关键。

💡最终温度

最终温度是指物体在经历热膨胀后的温度。视频中的铁棒最终温度为100摄氏度,这个温度与初始温度的差值是计算热膨胀量的重要参数。

💡温度变化量

温度变化量是指物体经历的初始温度与最终温度之间的差值。视频中通过计算铁棒从20摄氏度升至100摄氏度的温度变化量来确定其热膨胀的程度。

💡初始面积

初始面积是指物体在面积热膨胀问题中开始时的面积。视频中的铝板初始面积为30厘米乘以20厘米,这是计算面积热膨胀的基础数据。

💡最终面积

最终面积是指物体在经历面积热膨胀后的新面积。视频中通过计算铝板在温度变化后的面积增加,来确定其最终面积,展示了面积热膨胀的计算过程。

Highlights

课程介绍了线性膨胀、面积膨胀和体积膨胀的概念,解释了物质在温度升高时尺寸增加的物理现象。

线性膨胀、面积膨胀和体积膨胀分别对应一维、二维和三维的尺寸变化。

问题解决示例:使用初始长度、初始温度和最终温度计算铁条长度的变化。

强调了在解决热膨胀问题时,注意初始和最终温度的重要性。

提供了线性膨胀的计算公式,并解释了各参数的含义。

说明了系数的查找方式,通常由教师提供,不需要学生记忆。

通过具体数值示例,演示了如何使用线性膨胀公式计算铁条长度的增加。

解释了面积膨胀的概念,以及如何计算加热后物体面积的增加。

提供了面积膨胀的计算公式,并通过铝板的例子进行说明。

演示了如何使用面积膨胀公式计算铝板在加热后的面积变化。

体积膨胀部分介绍了立方体在温度变化下的体积变化计算方法。

提供了体积膨胀的计算公式,并通过立方体的例子展示其应用。

解释了液体与固体在热膨胀中体积变化的差异,以及如何计算液体的体积变化。

通过水的热膨胀例子,演示了如何计算液体在加热过程中的体积增加。

讨论了更复杂情况下的热膨胀问题,例如液体在容器中的溢出问题。

提供了解决液体在加热过程中可能溢出容器的计算方法。

鼓励学生通过完整的热力学课程和学习英语的资源来继续学习。

Transcripts

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bienvenidos al curso de termodinámica de

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nossa ciencias o hoy aprenderemos

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dilatación lineal superficial y

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volumétrica con pocas excepciones todas

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las sustancias aumentan de tamaño cuando

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la temperatura se incrementa al aumentar

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en una dimensión estamos hablando de

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dilatación lineal

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y eso es en dos dimensiones es

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dilatación superficial mira así

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y en tres dilatación volumétrica

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para quien puso este vídeo como ejemplo

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ahora que ya sabes esto vamos a ver lo

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que a tus profes les interesa cómo se

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resuelve un problema en este tipo de

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problemas normalmente te darán tres

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datos longitud inicial de una barra por

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ejemplo 60 metros temperatura inicial

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que tal 20 grados celsius y una

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temperatura final pongamos 100 grados

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celsius con todo esto tu profe si va a

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inventar algo así como una barra de

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hierro mide 60 metros y está a una

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temperatura ambiente de 20 grados

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celsius en cuanto incrementará su tamaño

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o navarra jóvenes jovenazos si se

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calienta a 100 grados celsius es

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entonces cuando tú reclamas los datos

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recuerda poner atención a las longitudes

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y temperaturas iniciales y finales

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longitud inicial 60 metros temperatura

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inicial 20 celsius temperatura final 100

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celsius y lo que el problema nos

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pregunta es qué es el cambio en la

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longitud es por ello que necesitaremos

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esta fórmula

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[Música]

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tranquilo se ve muy pomposo pero no pasa

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de ser una prisión multiplicación y ya

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veamos a qué se refiere cada una de

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estas cosas delta l es el cambio de

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longitud de la barra esta otra cosa de

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aquí se llama coeficiente de dilatación

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lineal mira tú a qué presta atención tu

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profesor te va a dar una lista de los

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coeficientes que debes usar según el

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material de la barra que estemos

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ocupando en el problema y también de

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acuerdo a la escala de temperatura que

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estemos usando para que así tú no

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sustituye as luego en la fórmula estos

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valores no te los tienes que aprender de

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memoria te los tienen que dar en una

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tabla a menos que tu maestro sea un

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enfermo y quiera que te los aprendas en

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este caso de mándalo ahora con l o l 0

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nos referimos a la longitud inicial de

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la barra y con delta t nos referimos al

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cambio de temperatura que hubo recuerden

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que nuestro problema la barra primero

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estaba a 20 y de allí pasó a 100 grados

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celsius eso quiere decir que hubo un

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cambio de 80 grados celsius

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le restas 20 a 100 la resta es la

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temperatura inicial a la final y te da

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80 lógico no pero para que no se te

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olvide digamos que delta t es igual a

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temperatura final menos temperatura

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inicial con esto ya tenemos otro dato

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más y por tanto todo lo que necesitamos

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para resolver esta cosa

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en este problema nuestra barra es de

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hierro buscamos entonces el coeficiente

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de dilatación lineal del hierro papas

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1.2 por 10 a la menos 5 sobre grados

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celsius sustituimos

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la longitud inicial es de 60 metros

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y el cambio de temperatura o del tate es

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80 grados celsius

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ya que tenemos esto hay que eliminar los

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grados celsius por qué pues porque al

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principio están dividiendo y luego están

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multiplicando

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ya está ahora sólo necesitamos hacer la

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multiplicación y el resultado lo sacamos

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en unidad de metros ya que es la única

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unidad que sobrevivió y mira así es cómo

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se hace esta operación en la calculadora

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1.2 por 10 a la menos 5 paso a la

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derecha

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x

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60 igual y esto lo multiplicamos por 80

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le das ahora acá para que salga en

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números entendibles y aquí lo tenemos el

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resultado es cero punto cero

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576 metros esta es la cantidad de metros

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que aumentó nuestra barra de hierro en

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otras palabras su dilatación lineal

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ahora tú explicar algo muy importante

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observa que la barra al principio media

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sesenta metros cuando se calentó se hizo

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más larga un poquito nada más que tanto

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0.0 576 metros así que si ahora le

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sumamos esto a los sesenta metros

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iniciales que tenía nuestra barra está

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ahora mide

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60.0

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576 metros así que como puedes ver el

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aumento de longitud fue de apenas unos

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pocos centímetros un poco menos de seis

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centímetros y dicho aumento sólo se dio

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a lo largo en una sola dimensión y a

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este número lo vamos a llamar longitud

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final así que para que quede claro la

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longitud final es igual a la longitud

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inicial más el delta de la longitud que

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calculamos hace rato recuerda no porque

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puede que también te la pregunten

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pasemos a la dilatación superficial en

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un clásico problema de dilatación

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superficial tenemos una placa

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rectangular de cierto material esta

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placa se va a calentar y por ello

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aumentará su tamaño de tal modo que la

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placa empieza con un área inicial y

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termina con un área final así más

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grandota con todo esto el problema que

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se inventaran sus profesores debe

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decirte las medidas iniciales de la

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placa supongamos que mide 30 centímetros

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de largo y 20 centímetros de alto

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también deben decir de la temperatura

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inicial a la que está la placa a ver

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cómo está acapulco ahorita

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27 centígrados que se es entonces y

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además la temperatura final a la que se

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va a calentar vamos a poner 120 grados

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centígrados que la quiero así bien

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caliente otra cosa indispensable que

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deben darte es el material de la placa

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ya que la dilatación de los materiales

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frente al aumento de temperatura no es

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la misma para todos cada uno tiene el

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suyo nuestra placa va a ser de aluminio

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como se diría en inglés y resulta que el

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coeficiente de dilatación del aluminio

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es 23 por 10 a la menos 61 sobre grados

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centígrados este número te lo tiene que

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dar tu profe no hay que aprenderlo ni

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nada de eso de hecho a veces puede

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notarse que no toda la gente ni todos

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los libros usan exactamente los mismos

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coeficientes de dilatación así que para

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ti el importante va a ser el que te den

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en ese momento para resolver el problema

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con todos estos datos se arma un

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problema así una temperatura de 27

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grados centígrados las dimensiones de

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una placa rectangular de aluminio son de

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30 centímetros por 20 centímetros

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calcula el incremento en el área de la

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placa cuando se calienta a 120 grados

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centígrados

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su área final entonces vamos a empezar

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por los datos como temperatura inicial

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tenemos 27 grados centígrados como

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temperatura final tenemos 120 grados

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centígrados o sea que hubo un cambio de

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temperatura de 93 grados este dato

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también lo vamos a usar y lo llamamos

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del tate o cambio de temperatura la

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fórmula para calcular lo es temperatura

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final menos temperatura inicial 120

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menos 27 igual a 93 en cuanto a las

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dimensiones de la placa lo que nos

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interesa sacar es su área inicial y si

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recuerda sus clases de primaria sabrás

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que la fórmula del área del rectángulo

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es base por altura así en nuestro caso

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hay que multiplicar 30 por 20 y eso da

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siento lo anotamos como área inicial 600

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centímetros cuadrados y de una vez

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pongamos aquí también el coeficiente de

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dilatación del aluminio ya que con esto

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tenemos todos los datos para resolver el

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problema

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mira bien hay dos cosas que nos están

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pidiendo la primera es el incremento en

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el área y la segunda es el área final

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para el incremento en el área

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necesitamos de esta fórmula

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[Música]

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veamos la paso a paso delta a o en otras

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palabras el incremento del área es igual

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a 2 por el coeficiente de dilatación por

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el área inicial de la placa por el

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cambio en la temperatura ahora que ya

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sabemos esto ha llegado el momento que

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todos esperábamos el de sustituir los

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datos en la fórmula y luego te mostraré

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cómo se hace la operación en calculadora

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ya después de eso puedes irte a ver

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vídeos de animales tiernos o lo que tú

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quieras nuestro coeficiente de

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dilatación es este área inicial de 600

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centímetros cuadrados y un delta t de 93

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grados desde ya te digo que el resultado

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no sale en centímetros cuadrados ya que

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los grados celsius se eliminan esto pasa

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así porque primero los tenemos aquí

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dividiendo y por acá multiplicando

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dicho todo esto pasamos a la calculadora

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2 por 23

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por 10 a la menos 6

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igual

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multiplicamos esto por 600 igual

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y esto por 93 nos da como resultado

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2.5 mil 668 centímetros cuadrados y esto

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es el delta o incremento en el área de

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la placa por lo que si este número se lo

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sumamos al área inicial de la placa

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obtendremos como resultado su área final

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a la que terminó después de haber sido

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calentada vamos a hacerlo la fórmula es

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área final igual a área inicial más

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delta a

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sustituibles 600 más

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2.5 mil 668 y así tenemos que el área

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final es de 600 2.5 mil 668 centímetros

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cuadrados ahora presta mucha atención

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porque esto es muy importante en nuestra

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fórmula hemos usado la letra alfa para

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designar al coeficiente de dilatación

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lineal pero para convertirlo al de

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dilatación superficial que es el que

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necesitamos en este problema lo

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multiplicamos por 2

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esto es así porque el coeficiente de

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dilatación superficial es

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aproximadamente el doble del coeficiente

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de dilatación lineal la cuestión es que

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a veces la fórmula que usamos para este

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tipo de problemas que la pueden poner

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así quitando el 2 alfa y poniendo en su

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lugar la letra griega gamma pero es lo

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mismo que lo que nosotros resolvemos

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aquí ya que gamma es igual a 2 alfa

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ahora bien es un clásico que tu profesor

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también te pregunte en este tipo de

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problemas por el área de la placa cuando

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ésta se enfría y es que como hemos visto

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al calentarla aumenta de tamaño pero al

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enfriarla se contrae exactamente de la

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misma manera en que sucede con él ya

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sabes qué

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hace que si usando los datos que ya

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teníamos en este problema ahora nos

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pidieran calcula el área de la placa si

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a partir de su temperatura inicial se

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enfría hasta los 5 grados centígrados

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tendríamos que usar la misma fórmula que

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ya vimos pero esta vez tenemos una

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temperatura final diferente

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por tanto un cambio de temperatura o del

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tate diferente como del tate se calcula

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a través de temperatura final menos

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temperatura inicial en temperatura final

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colocamos los 5 grados a los que termina

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la placa tras haberse enfriado y en

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temperatura inicial ponemos los 27

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grados centígrados a los que estaba la

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placa en un principio 5 menos 27 es

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igual a menos 22 con esto podemos ya

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sacar el dato del cambio de área en

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estas nuevas condiciones

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sustituimos la fórmula entera de una

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para y vamos a la calculadora de nuevo 2

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por 23 por 10 a la menos 6 igual

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multiplicamos esto por 600

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y esto por menos 22

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presionamos por acá para transformarlo a

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números de jesucristo y tenemos el

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resultado - punto 6 mil 72 centímetros

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cuadrados el número como puedes ver sale

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negativo porque esta vez la placa al

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enfriarse disminuyó su tamaño al operar

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600 que es el área inicial menos 0.6 mil

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72 que es el nuevo delta nos da como

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resultado la nueva área final de la

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placa tras contraerse y eso es

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599 punto tres mil 928 centímetros

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cuadrados finalice muscular hidratación

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volumétrica nuestro problema decía si

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tenemos un cubo de 40 centímetros

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cúbicos cuya temperatura inicial es de

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30 grados centígrados la pregunta es qué

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volumen tenderá cuando se caliente a 100

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grados centígrados si su coeficiente de

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dilatación lineales de y tenemos allí el

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número t 3 por 10 a la menos 5 y su

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unidad como siempre es 1 grados

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centígrados sabemos ya que lo primero

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que hay que hacer es recabar datos así

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que ponemos volumen inicial de 40

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centímetros cúbicos tómala ya esta

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temperatura inicial de 30 grados

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centígrados de temperatura final de 100

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grados centígrados

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recuerden que también ocupamos el dato

play14:57

que nos dice cuántos grados cambio la

play14:59

temperatura el llamado del tate cuya

play15:03

fórmula es esta de aquí sustituimos 100

play15:06

grados en temperatura final y 30 grados

play15:09

en temperatura inicial al hacer la resta

play15:12

nos da 70 grados centígrados lo llevamos

play15:16

a los datos que vale y ahora sólo nos

play15:19

hace falta el coeficiente de dilatación

play15:21

lineal que nos dieron como ya tenemos

play15:24

todo listo es hora de conocer la primera

play15:27

de las dos fórmulas que usaremos

play15:29

[Música]

play15:33

y como pueden ver es la misma que usamos

play15:35

en nuestro vídeo de dilatación

play15:37

superficial con solo dos pequeñas

play15:40

diferencias la primera es que esta vez

play15:43

estamos multiplicando por tres el

play15:45

coeficiente de dilatación lineal que nos

play15:47

dieron el cual representamos con la

play15:49

letra alfa la segunda es que aquí usamos

play15:52

el dato de volumen inicial mientras que

play15:54

en dilatación superficial usábamos el

play15:56

dato de área inicial entonces tenemos

play15:59

delta v o en otras palabras el cambio en

play16:03

el volumen es igual a tres veces el

play16:05

coeficiente de dilatación lineal

play16:08

multiplicado por el volumen inicial por

play16:11

el delta t ahora hay que sustituir los

play16:15

datos pero antes déjame decirte algo muy

play16:17

importante a veces la fórmula también te

play16:20

la pueden poner así

play16:24

se reemplaza el tres veces alfa por la

play16:27

letra griega beta esto es así porque la

play16:29

letra beta representa el coeficiente de

play16:32

dilatación volumétrica mientras que alfa

play16:36

representa el de dilatación lineal y

play16:38

dado que el coeficiente de dilatación

play16:40

volumétrica es igual a tres veces el de

play16:43

dilatación lineal entonces tres alfa es

play16:47

igual a beta y por ello existen las dos

play16:49

formas en las que esta fórmula puede

play16:52

aparecer ya que hemos explicado esto

play16:54

vamos a la sustitución alfa lo cambiamos

play16:57

por tres porque es a la menos 5 1 sobre

play17:01

grados centígrados en volumen inicial

play17:03

hay que poner 40 centímetros cúbicos y

play17:07

el 30 que ya calculamos no salió de 70

play17:10

grados centígrados como en todos estos

play17:13

problemas de dilatación al multiplicarlo

play17:15

todo hay que eliminar los grados

play17:17

centígrados porque aquí nos tenemos

play17:19

dividiendo y por acá multiplicando

play17:23

[Aplausos]

play17:25

como resultado de toda esta

play17:27

multiplicación nos da

play17:29

0.252 y la unidad gusanos es centímetros

play17:33

cúbicos porque ella es la única que nos

play17:35

quedó tras eliminar los grados

play17:37

centígrados si quieres saber cómo se

play17:40

hace esta multiplicación en calculadora

play17:42

ahorita la vemos más adelante espérate

play17:44

un poquito hace que este número es la

play17:47

cantidad de centímetros cúbicos en que

play17:49

se expandió nuestro cubo que

play17:51

inicialmente sólo tenía un volumen de 40

play17:53

centímetros cúbicos como nuestro

play17:56

problema nos pregunta el volumen final

play17:58

al que llegó el cubo tras calentarse hay

play18:01

que usar nuestra segunda fórmula que no

play18:04

es más que una simple suma volumen final

play18:07

es igual a volumen inicial más delta v

play18:11

aquí sustituimos 40 centímetros cúbicos

play18:15

en el volumen inicial y por supuesto

play18:18

nuestro

play18:19

0.252 centímetros cúbicos en el delta v

play18:23

esto nos da como resultado obviamente

play18:27

40.200 52 centímetros cúbicos y esto es

play18:30

nuestro volumen final lo que el problema

play18:33

nos

play18:34

pero alto allí este ejemplo que vimos

play18:36

aquí es tan solo uno en el que era un

play18:39

cubo sólido el que se expandía ahora te

play18:41

voy a decir qué es lo que sucede con los

play18:43

líquidos pero es muy sencillo no te

play18:46

preocupes sin embargo antes de eso hay

play18:49

una última cosa que debemos revisar de

play18:52

nuestro problema anterior ya que desde

play18:54

el principio ya nos están dando el dato

play18:56

del volumen pero habrá otras veces en

play18:58

las que puede que solo te den el dato de

play19:00

cuánto mide una de las aristas del cubo

play19:03

por ejemplo y en este caso tú tendrías

play19:05

que calcular el volumen del cubo entero

play19:07

mira supongamos que la arista mide 20

play19:10

centímetros entonces como el volumen del

play19:13

cubo se calcula lado por lado por lado

play19:16

solo multiplicamos 20 por 20 x 20 eso da

play19:20

8 mil centímetros cúbicos y este es el

play19:23

número que colocaría a la hora de

play19:25

sustituir el volumen inicial en la

play19:27

fórmula ahora si vayamos a ver qué pasa

play19:30

con los líquidos con los líquidos no te

play19:32

pueden dar un coeficiente de dilatación

play19:34

lineal el dato que se necesita es el de

play19:37

coeficiente de dilatación

play19:40

volumétrico entonces el problema podría

play19:42

decir así cuál es el incremento en el

play19:45

volumen de dos litros de agua que parten

play19:47

a una temperatura de 22 grados

play19:50

centígrados cuando se calientan a 55

play19:54

grados centígrados y por acá entre

play19:57

paréntesis nos dice que el coeficiente

play19:59

de dilatación volumétrica del agua es de

play20:02

2.1 por 10 a la menos 4 mira como acá el

play20:07

dato en vez de designarlo con alfa ya

play20:10

nos lo dan con la letra beta porque ya

play20:12

no hablamos de coeficiente lineal sino

play20:15

de volumétrico también observa que el

play20:18

volumen aquí te lo pueden dar en litros

play20:20

pero con eso no vamos a tener ningún

play20:22

problema ya lo verás entonces los datos

play20:25

que ocupamos son estos volumen inicial

play20:27

de 2 litros

play20:29

temperatura inicial de 22 grados

play20:32

centígrados y temperatura final de 55

play20:36

grados centígrados al calcular el delta

play20:39

t nos da 33 ya sabes que la fórmula es

play20:43

temperatura final menos temperatura

play20:46

y colocamos también el coeficiente de

play20:49

dilatación que nos dieron la fórmula que

play20:51

ocupamos es esta hace que la sustituimos

play20:54

toda de una vez

play20:58

a que también vamos a eliminar los

play21:00

grados en librados la única unidad que

play21:02

nos quedará serán los litros y verás así

play21:05

que no pasa nada por el hecho de ser

play21:07

litros y no centímetros cúbicos como

play21:09

vemos antes la operación sigue siendo la

play21:12

misma ahora sí vamos a ver cómo se hace

play21:15

en calculadora

play21:17

2.1 por 10 a la menos 4 igual

play21:23

multiplicamos por los dos litros igual

play21:27

ahora por el delta t que nos dio 33

play21:30

presionamos por acá y este es el

play21:33

resultado

play21:35

0.0 mil

play21:37

386 litros es correcto nuestro delta v o

play21:42

cambio en el volumen es de 0.0 mil

play21:46

386 litros y por supuesto tú ya sabes

play21:50

que si quieres el volumen final hay que

play21:52

sumar volumen inicial más el delta uve

play21:55

que acabamos de calcular pero a ver a

play21:57

ver hay algo que tengo que decirte aquí

play21:59

hay otros problemas según más

play22:02

complicados que pueden ponerte sobre

play22:03

este tema pero en realidad son muy

play22:06

sencillos ya que es lo mismo que ya

play22:07

vimos aquí nosotros por ejemplo en

play22:09

algunos hay un líquido que está adentro

play22:12

de un contenedor y ambos se van a

play22:14

calentar lo que te preguntan es cuánto

play22:17

volumen del líquido que está contenido

play22:19

adentro se derrama fuera del recipiente

play22:21

porque ese el líquido incrementará más

play22:25

su volumen de lo que lo hace el sólido

play22:27

si alguna vez has puesto a hervir agua o

play22:29

un té por ejemplo te habrás dado cuenta

play22:31

de esto la cuestión es que para saber

play22:34

cuánto volumen se derrama tal y como

play22:36

preguntan este tipo de problemas

play22:38

solamente calculas el delta v del

play22:40

líquido tal y como ya lo hicimos aquí

play22:43

con esta fórmula después tendrás que

play22:46

calcular también el cambio de volumen o

play22:48

el delta v del recipiente o contenedor

play22:51

sólido igual que lo hicimos ya aquí y ya

play22:54

para finalizar al delta del líquido le

play22:57

restas el delta v del recipiente sólido

play23:00

y te da la respuesta de cuánto líquido

play23:02

se derramó para ejemplificar brevemente

play23:04

digamos que tú ya hiciste todas las

play23:06

operaciones y que al final de todo esto

play23:09

te dio que el delta v del líquido

play23:12

0.3 160 centímetros cúbicos mientras que

play23:16

el delta v del recipiente sólido te dio

play23:19

0 puntos 0 18 centímetros cúbicos

play23:22

entonces solo hay que hacer la resta

play23:24

recuerda al delta v del líquido le

play23:27

restas el delta v del recipiente en

play23:29

nuestro ejemplo de aquí nos da como

play23:31

resultado 0 punto 342 centímetros

play23:35

cúbicos sigue aprendiendo más con

play23:37

nuestro curso completo de termodinámica

play23:39

que te dejo aquí y si quieres aprender

play23:41

inglés totalmente gratis checa nuestro

play23:44

otro canal de youtube que te dejo en

play23:46

descripción y primer comentario abajo

play23:48

gracias por tu atención hasta la próxima

play23:53

[Música]

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